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　　據(jù)報(bào)道，日本東京科學(xué)大學(xué)的科學(xué)家日前宣布，推出一種可以顯著提高鈉離子電池容量的硬碳電極。這一發(fā)現(xiàn)可以使鈉離子電池能夠在能量密度上更好地與鋰離子電池進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

　　鈉離子電池是一種很有前途的儲(chǔ)能技術(shù)，但目前在固定儲(chǔ)能領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用中比較有限。鈉離子電池技術(shù)引起了研究人員的廣泛關(guān)注，將成為鋰離子電池的一種替代品，這是因?yàn)殁c離子電池采用的電池材料更便宜、更豐富。

　　鈉離子電池的能量密低于鋰離子電池。這意味著難以應(yīng)用在電動(dòng)汽車或消費(fèi)電子產(chǎn)品等應(yīng)用，因?yàn)樵谶@些應(yīng)用領(lǐng)域中，鈉離子電池更大的尺寸和更大的重量是主要問(wèn)題。但是，東京科學(xué)大學(xué)(TOS)科學(xué)家的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)可能會(huì)改變這一局面。

　　該大學(xué)的一個(gè)小組研究采用碳電極材料以提高鈉離子電池的容量，并開(kāi)發(fā)了一種生產(chǎn)多孔硬碳陽(yáng)極的技術(shù)。該技術(shù)在東京科學(xué)大學(xué)發(fā)表在《應(yīng)用化學(xué)—國(guó)際版》的“用于鈉離子電池的新型硬碳陽(yáng)極材料將解決鋰離子電池難題”論文中進(jìn)行了描述。

　　這一工藝的關(guān)鍵是使用氧化鎂(MgO)作為孔隙大小和結(jié)構(gòu)的“模板”。采用氧化鎂顆粒形成碳基體，并在600℃下進(jìn)行預(yù)處理，然后在1500℃下進(jìn)行酸浸和碳化。經(jīng)過(guò)一系列優(yōu)化氧化鎂模板并計(jì)算理想制造條件的實(shí)驗(yàn)之后，該小組制造出硬碳電極，使鈉離子電池的能量密度達(dá)到478mAh/g，放電效率達(dá)到88%。

　　東京科學(xué)大學(xué)教授ShinichiKomaba指出，以前采用這種材料的能量密度最高為438mAh/g，但這是通過(guò)在更高溫度下進(jìn)行處理而實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)研究小組進(jìn)行的計(jì)算表明，使用這種陽(yáng)極的鈉離子電池的電壓比現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池略低，但仍能使其能量密度增加約19%。

　　Komaba說(shuō)，“我們的研究證明，可以開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)更高能量密度的鈉離子電池，從而改變?nèi)藗兤毡檎J(rèn)為鋰離子電池具有更高的能量密度的想法。我們開(kāi)發(fā)的具有極高容量的硬質(zhì)碳極為新型鈉離子電池材料的設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的途徑。”

　　這項(xiàng)研究工作將會(huì)促使研究人員重新考慮鈉離子電池的可行性。下一步研究將評(píng)估其方法的實(shí)用性，以及這些材料是否可以在多個(gè)充放電周期中保持穩(wěn)定性，并達(dá)到至少可與當(dāng)今的鋰離子電池技術(shù)相當(dāng)?shù)氖褂脡勖?/p>