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钠离子电池或成市场“新宠”

2021-07-14 

本文摘要:在电池这个相当大的家庭中,众所周知的锂离子电池、铅电池相比,镍镉电池、钠离子电池等储藏容量有限、循环次数少的因素不能成为市场的宠儿。

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在电池这个相当大的家庭中,众所周知的锂离子电池、铅电池相比,镍镉电池、钠离子电池等储藏容量有限、循环次数少的因素不能成为市场的宠儿。但是,最近中国科学院物理所的研究员胡勇胜率领队伍给钠离子电池市场带来了强心剂。他的团队利用无烟煤制作钠离子电池负极,进一步市场化应用获得了可能性。

但钠离子电池和锂离子电池在同一时期发展。但钠离子电池发展缓慢,最重要的原因是的原因是找不到合适的负极材料,使钠离子低,实际应用于电池。但实质上,与锂相比,钠储量非常丰富,普遍生产,成本低廉,与锂具有相似的化学性质。

因此,科学家们没有退出钠离子电池的研究。无烟煤是钠离子获得储藏空间的研究,锂离子电池具有强大的应用领域,石墨属于高度有序的碳材料,具有低稳定的充电电位平台,具有充电容量大、效率高、循环性能好的优点。但石墨并不局限于钠离子,因为钠离子只能在无序的软碳材料中大展身手。此外,在许多负极材料中,软碳材料的电化学性能最差。

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作为新能源材料的研究者,胡勇胜仍然致力于钠离子电池的研究。但是,从成本的观点来看,软碳比石墨低。因此,经过多次试验,胡勇胜通过分解无烟煤可以获得硬碳材料,可以作为钠离子电池的负极材料。

消灭无烟煤,冷却到一定的温度,就能得到无序的软碳材料。另外,由于无烟煤的产碳率超过90%,其分解过程本身也很少产生污染物,最重要的是无烟煤作为原料使用,需要大幅度降低钠离子电池负极材料的成本。胡勇胜对记者作出反应。

只胡勇胜的团队不仅开拓了钠离子电池的负材料,2015年也在钠离子电池的负材料研究中新发现。目前,锂离子电池的负极材料中含有镍和钴,钠离子电池的负极材料也在一定程度上用于镍和钴,成本上升空间受到限制,需要找到新材料来代替镍和钴。经过铜铁锰基氧化物材料的试验,胡勇胜发现,在层状材料中加入铜,可以提高材料的导电性。另外,含铜系列的化合物不怕水,在空气中平稳。

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这对电池的应用是最重要的,材料柔软不会遇到一系列问题,材料成本不会减少。胡勇胜说,最后铜铁锰成为钠离子电池负极材料的理想自由选择。


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