科學家們說,在鋰離子電池中替代鋰和鈷將產生一種更具環境和社會意識的技術。為此,德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員在美國國家科學基金會的部分資助下,開發了一種穩定的鈉基電池材料,可以像傳統的鋰離子電池一樣快速充電,並且具有潛力比當前的鋰離子電池技術更高的能量輸出。
發電時,電池中的離子在負極和正極之間移動。在鈉基電池中,陽極會產生稱為枝晶的細絲,這可能導致電氣短路並增加火災或爆炸的機會。這種新的鈉基技術可抑制枝晶生長,並且充電速度與鋰離子電池一樣快。該團隊將結果發表在《先進材料》雜誌上。
陽極材料是透過在碲化銻粉末上滾壓金屬鈉薄片並反覆摺疊薄片製成的,從而使鈉原子均勻分佈,從而抵抗枝晶和腐蝕的形成。該過程還使電池更穩定,充電速率與鋰離子電池相似,並且可能具有更高的能量容量。
“我們基本上同時解決了兩個問題,”研究合著者大衛米特林說。“通常情況下,你充電的速度越快,你生長的這些樹突就越多。所以,如果你抑制枝晶生長,你可以更快地充電和放電,因為突然之間它是安全的。”
對固定式儲能系統的需求很高並且還在上升。這項技術可以提供一種穩定、可持續且成本更低的解決方案。研究人員已經申請了這項技術的專利。
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