科學家研究發現 鈉離子電池中添加錳可提升電池容量
發布時間:2020-02-17 10:46:00

南丹麥大學(USD)研究鈉離子電池的科學家們發現,一種包含鐵、錳和磷的新型電極材料可以提高電池的功率和容量。


繼鋰離子電池之后,鈉離子電池也是科學家們的熱門課題,因為其有提供與鋰離子電池相似性能的潛能,且不需要依賴稀有材料,也不會有起火的危險。


目前,鈉離子電池已經出現了有限的商業應用,但在能量密度和長期穩定性方面仍然難以與鋰離子電池以及其他儲能技術相匹敵。南丹麥大學(USD)的一組研究人員針對鈉離子電池的新發現表明電池的容量可以得到進一步增加。


研究小組研究了以橄欖石型磷鐵鈉(NaFePO4)為陰極的電池,并測試了從鋰離子技術中獲得的思路。他們發現,在鋰離子電池(LiFePO4)中,用錳代替其中的部分鐵可以解決電池性能和穩定性等諸多問題。于是,研究小組進一步調查錳是否會在鈉離子電池的化學反應中扮演類似的角色,而研究的結果是肯定的。


研究人員表示:“令人驚訝的是,這種效應會保留在鈉離子電池中,因為電極與鈉離子之間的相互作用與鋰離子非常不同。”


該小組的研究結果發表在《應用能源材料》雜志上,結果表明,根據不同的配置,將陰極中10-20%的鐵換成錳可以起到穩定溶液的作用,甚至可以實現整個充電過程中完全連續的固溶體轉化,使電池容量增加15%以上。


研究人員指出,要使鈉電池體積足夠小到與商業鋰離子技術媲美仍然是有著挑戰性,因此,我們可能還需要一段時間才能看到它們為移動電話或電動汽車提供動力,但這項技術已經可以應用于固定儲能。


作者: 蔡雅倩      稿件來源: 微鋰電
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