RITAR述新型鈉離子電池陽(yáng)極的研發(fā)

發(fā)布時(shí)間:2024-11-13 閱讀:0 來(lái)源: RITAR

  新型鈉離子電池陽(yáng)極的研發(fā)

  鋰離子電池為當(dāng)今儲(chǔ)能技術(shù)主流,已廣泛用于各類3C產(chǎn)品與電動(dòng)車,但鋰金屬含量?jī)H占地殼的0.06%,且近年需求量大增,導(dǎo)致原物料價(jià)格上漲,再加上安全性質(zhì)為人詬病,因此除了改善電池性能與降低成本,也有團(tuán)隊(duì)尋求鋰基之外的電池。其中鈉離子電池(SIB)為后起之秀,由于鈉與鋰金屬同為鹼金屬,物理化學(xué)性值相近,鋰離子電池技術(shù)與材料部分可用于鈉電池,但鈉離子電池存有容量與陽(yáng)極循環(huán)穩(wěn)定性問(wèn)題,尚有巨大成長(zhǎng)空間。而近日韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)成功研發(fā)硫化銅(coppersulfide)陽(yáng)極鈉離子電池,可望進(jìn)一步降低整體電池生產(chǎn)成本與提升容量,并讓鈉離子電池朝商業(yè)化邁進(jìn)。KAIST材料科學(xué)與工程院的JongMinYuk和JeongYongLee共同開(kāi)發(fā)一種適用于鈉離子電池的陽(yáng)極材料,且在研究測(cè)試中,硫化銅陽(yáng)極循環(huán)性比舊有材料高出1.5倍,制造成本預(yù)計(jì)更可降低40%。該研究團(tuán)隊(duì)一直以來(lái)皆致力于尋求高電導(dǎo)和高理論容量的陽(yáng)極材料,并選出硫化銅納米板(nanoplates),團(tuán)隊(duì)認(rèn)為該化合物容易與鈉生成合金(alloy),因此可望提升電池容量與拉長(zhǎng)循環(huán)性。研究分析也指出,透過(guò)晶體學(xué)(crystallographic)調(diào)整硫化銅之后,可為鈉置入反應(yīng)(ion)留出空間(room),測(cè)驗(yàn)結(jié)果則顯示,與石墨中的鋰離子相比,硫化銅的鈉金屬離子置入能力高約1.5倍,還可在250次充放電循環(huán)后保持初始容量90%。且鈉離子電池還有一最大好處,即是地殼含量多達(dá)2.6%,蘊(yùn)含量排行第六多,發(fā)展鈉離子電池有助于降低整體電池成本,尤其對(duì)3C產(chǎn)品來(lái)說(shuō),電池成本就占整體30%。Yuk指出,近年來(lái)韓國(guó)出現(xiàn)空氣品質(zhì)問(wèn)題,人們對(duì)于再生能源相關(guān)產(chǎn)品表現(xiàn)出極大興趣,因此可借由該研究讓韓國(guó)在能源產(chǎn)品取得先機(jī)。

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