鈉離子電池獲突破性進展 未來有望裝備在EV中

鈉離子電池擁有非常廣闊的前景。這種電池能量密度大、不易燃燒,即便在較冷的溫度下也能運行良好,更重要的是全球鈉原料既便宜又豐富。不過鈉電池也存在缺點,耐用性差、性能受限多。

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美國能源部太平洋西北國家實驗室 (PNNL) 的一支研究團隊開發了新型鈉離子電池,可以大幅提高其使用壽命。這項科研結果發表在《Nature Energy》上,在未來這種新型電池可以優化電動汽車續航里程和性能,並可用於存儲太陽能。

為了解決目前鈉離子電池的性能問題,研究人員改變了構成電池液芯的成分。PNNL 主要作者張繼光 (Jason) Zhang 是一位電池技術先驅,在儲能技術方面擁有超過 23 項專利發明,他說:“鈉離子電池有潛力成為一種持久且環保的電池技術”。

正如 PNNL 解釋的那樣,在電池中,電解質是保持能量流動的循環“血液”。電解質通過將鹽溶解在溶劑中而形成,導致帶電離子在正極和負極之間流動。隨着時間的推移,保持能量流動的電化學反應變得遲緩,電池無法再充電。在當前的鈉離子電池技術中,這個過程比鋰離子電池快得多。

科學家首次在實驗室環境下延長了鈉離子電池的充電周期數(300 次或更多),而容量損失最小(>90% 保留)。正如 PNNL 解釋的那樣,目前鈉離子電池的電解質配方會導致負極(陽極)上的保護膜隨着時間的推移而溶解。這部電影很重要,因為它允許鈉離子通過,同時保持電池壽命。

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