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鋰電池之父開發(fā)鈉電池

鉅大LARGE  |  點擊量:720次  |  2019年03月01日  

此次開發(fā)的鈉離子二次電池用正極材料的結(jié)構(gòu)。這種材料叫做eldfellite。


美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校JohnGoodenough教授的研究室宣布,在鈉(Na)離子二次電池方面,開發(fā)出了使用壽命長且安全性高的正極材料。論文已發(fā)表在有關(guān)學(xué)術(shù)雜志上。Goodenough于1980年開發(fā)出正極材料鈷酸鋰(LiCoO2),為鋰(Li)離子二次電池的實用化開辟了道路,他也因此聞名全球。Goodenough是已92歲高齡的現(xiàn)役研究員。


鈉離子二次電池有可能成為取代鋰離子二次電池的新型二次電池,這方面的研發(fā)現(xiàn)在正是最熱火的時候。因為Na比Li的資源量多得多,有望大幅增加電池產(chǎn)量和降低成本。不過,以前在容量密度等性能方面,比鋰離子二次電池要差,并且耐用性等方面也存在很多課題。


此次,Goodenough等人開發(fā)出的是用于鈉離子二次電池的正極材料NaFe(SO4)2。也叫做Eldfellite,這還是一種天然礦物資源。其特點是容量密度是鋰離子二次電池用正極材料的大約三分之二,但耐用性比原來高。此次開發(fā)的材料的骨架由Na、Fe及氧原子O構(gòu)成,但即使鈉離子反復(fù)出入,骨架也不容易崩潰。


作為正極材料的容量密度在理論上為99mAh/g。實測時,反復(fù)充放電80次后,仍為78mAh/g,庫侖效率接近100%。正極材料相對于Na/鈉離子的平均電位差大約為3V。

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由于容量密度低,所以研究小組并不認為此次的材料是最終方案。即便如此,該研究室執(zhí)筆此次論文的第一作者PreetamSingh表示“這次的材料將成為正極材料的基礎(chǔ),相信最終會促使鈉離子二次電池實現(xiàn)實用化”。

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