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钠电池研发突破:兼具高性能与低成本的新型电极或可与锂电池竞争

时间:2023-08-04 13:03:24 点击:289次

财联社北京8月15日电(编辑黄俊志)鉴于锂的高成本和稀缺性,科学界仍在加紧寻找可以与其竞争的替代元素。 全球钠储量丰富且成本低廉,因此成为替代当前主流锂离子的“候选者”之一。

尽管钠离子电池在原材料成本和安全性方面具有优势,但如果要取代无处不在的锂电池,钠离子电池仍有改进的空间。 在最新研究中,美国科学家希望开发出比锂电池成本更低、能量储存和释放效率更高的钠离子电池。

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因此,台湾西南大学的研究人员希望通过减少单个电池中电池活性材料的负载量来实现高性能、低成本的电池。 这将减少用于将多个电池粘合在一起的非活性材料的量。 然而,这需要制造更厚的电极,这限制了电池中离子的通信,进而限制了电荷的通信。

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经过不懈努力,研究人员终于解决了上述障碍。 该团队开发了一种制造微架构、高性能阴极的方法。 他们使用 3D 立体光刻技术复制树脂制成的微晶格结构。 然后,这些微晶格通过称为热解的过程被烧焦并收缩。

由此产生的硬碳电极据说能够快速传输能量形成离子。 据悉,随着研究团队细化晶格结构,其性能也有所提升。 该研究成果近日发表在《Tiny》()杂志上。

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台湾西南大学材料科学家 Kudo 表示:“随着 3D 复印机的帧速率不断提高,钠离子电池的性能最终可能会超过锂离子电池。”

下一步,该团队的目标是使用相同的方法来制造负极,并最终使用这些精心设计的电极来制造高性能、高性价比的钠离子电池。