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鋰離子電池之父又要開發鈉電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年04月16日  

此次開發的鈉離子二次電池用正極材料的結構。這種材料叫做eldfellite。


美國德克薩斯大學奧斯汀分校JohnGoodenough教授的研究室宣布,在鈉(Na)離子二次電池方面,開發出了使用壽命長且安全性高的正極材料。論文已發表在有關學術雜志上。Goodenough于1980年開發出正極材料鈷酸鋰(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,這方面的研發現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。此次開發的材料的骨架由Na、Fe及氧原子O構成,但即使鈉離子反復出入,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。


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,相信最終會促使鈉離子二次電池實現實用化。(記者:野澤哲生)


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