研究人員已經(jīng)制造出一種可行的鈉離子電池

來自華盛頓州立大學(xué)和西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員研制出了一種鈉離子電池，這種電池的能量和工作性能與一些商用鋰離子電池相同。這一突破使得使用大量廉價(jià)材料的電池技術(shù)成為可能。該項(xiàng)目的研究人員報(bào)告了迄今為止最好的鈉離子電池的結(jié)果之一。

他們創(chuàng)造的電池在經(jīng)過1000次充電后可以保持80%以上的電量?？茖W(xué)家說，這種新電池是鈉離子電池的重大發(fā)展。人們對用鈉離子單元取代鋰離子電池的應(yīng)用很感興趣。

雖然鋰離子電池被用于從智能手機(jī)、筆記本電腦到電動汽車的許多應(yīng)用，但它們是用鈷和鋰等稀有而昂貴的材料制造的。這些材料也大多在美國以外的地方被發(fā)現(xiàn)。隨著電動汽車和電力存儲需求的增加，這種材料越來越難得到?？茖W(xué)家們還表示，鋰電池在滿足日益增長的電網(wǎng)儲能需求方面存在問題。

另一方面，鈉離子電池是用廉價(jià)、豐富、可持續(xù)的鈉從地球海洋或地殼中制造的。電池也被認(rèn)為是大規(guī)模能源存儲的一個很好的候選者。目前的挑戰(zhàn)是，它們不能像鋰電池那樣儲存那么多的能量，而且很難進(jìn)行高效的能量存儲。

作為這項(xiàng)新研究的一部分，研究小組制作了一層金屬氧化物陰極和一種含有額外鈉離子的液體電解質(zhì)，從而制作出一種更咸的“湯”，這種“湯”與陰極之間的相互作用更好。設(shè)計(jì)的電解質(zhì)系統(tǒng)允許鈉離子的持續(xù)運(yùn)動，防止活性表面晶體堆積，并允許不受阻礙的發(fā)電。新的陰極為科學(xué)家提供了他們最好的鈉離子電池的結(jié)果。該團(tuán)隊(duì)目前正通過研究不同的建筑材料來改進(jìn)設(shè)計(jì)。