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官方网站:钠离子电池正极材料挺“锰”有望取代锂电池

编辑:AG体育app登录 来源:AG体育app登录 创发布时间:2021-05-02阅读65291次
  本文摘要:据科技日报报道,锂离子电池应用于更适合人们的生活,但地球上锂资源非常有限,铁矿成本高。

据科技日报报道,锂离子电池应用于更适合人们的生活,但地球上锂资源非常有限,铁矿成本高。开发替代电池成为各国科学家希望的最重要方向。南京理工大学夏晖教授与中外团队合作,开始了结构设计和控制方法,在锰基负极材料研究方面取得了最重要的进展,低成本钠离子电池将来取代锂离子电池,成果公开发表在最近的自然通信中。

钠资源非常丰富,铁矿费用只有锂的1%,钠离子电池的研究开发成为科学研究者争相开垦的领域。层状结构锰酸钠负极材料具有理论容量低、价格低、来源普遍等优点,成为钠离子电池负极材料的人气研究对象。但是,由于锰酸钠负极材料的层间距狭小,在充放电过程中,半径小的钠离子在层间移入时,不会破坏负极材料的构造,成为制约钠离子电池开发的重要课题。

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除了层间距外,影响钠离子电池性能的另一个最重要的因素是层状结构中的钠离子含量。许多科研人员试图用各种方法取出不同层状结构的锰酸钠,但性能指标不能满足市场需求。夏晖教授团队首次结构设计和控制方法,与中国科学院物理所谷林研究员和美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校孟颖教授合作,根据水钠锰矿层状结构,顺利取出具有大层间隔和低钠离子含量的层状纳米负极材料。由这种负极材料制成的电极比容量超过211.9毫安时为每克,但目前市售的锂电池负极材料比容量约为140毫安时为每克。

在充放电过程中,负极材料结构稳定无热力学,体积变化仅为2%,循环充放电1000次后,比容量维持率低约94.6%,电池行业一般比容量维持率标准约为80%。


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