作者ynlin1996 (.)
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标题[新闻] 美国能源部实验室PNNL改变钠离子电池液态
时间Wed Jul 20 12:06:23 2022
美国能源部实验室PNNL改变钠离子电池液态核心成分,突破循环寿命
https://bit.ly/3yV2d6d
众所皆知,锂离子电池组并不是最环保的电池。美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL
)发现,钠离子电池更便宜而且更环保。如今PNNL声称已经在实验室开发出一种使用寿命
大大延长的钠离子电池。该研究结果发表在《Nature Energy》期刊上,有望成为为电动
车提供动力并储存太阳能的电池。
研究人员改变了构成电池液体核心的成分,从而防止传统钠电池带来性能上的麻烦。在能
源储存技术上拥有超过23项专利的PNNL研究负责人Jiguang Zhang表明钠离子电池有机会
成为续航力强且环保的电池技术。
电池组成中,电解质是保持能量流动的循环“血液”。电解质是由盐溶解在溶剂中形成,
导致带电离子在正极和负极之间流动。随着电池的寿命,保持能量流动的电化学反应变得
迟缓,电池无法再充电。当前的钠离子电池技术,电池衰退的速度比锂离子电池快上许多
。如今PNNL团队通过改变液体溶液和流经电池内盐的类型来解决这个问题,建立新的电解
质配方。
科学家通过改变阴极材料并添加完全不同的电荷载体(即电解质,保持电池中能量流动的
“血液”)来实现这一目标。透过调整构成电池液态核心的成分,科学家能够克服一直以
来钠电池的性能问题。
PNNL研究人员新开发的钠离子技术使用一种自然灭火溶液,该溶液不受温度变化的影响,
并且可以在高压下运行。这一特性的关键是在阳极上形成的超薄保护层。这种超薄层一旦
形成就会保持稳定,进而提供长循环寿命。
在实验室测试中,新设计已经证明是耐用的,在4.2 V下,可循环300次之後仍可保持90%
的电池容量,且高於之前大多数钠离子电池的能力。
不过,在能量密度方面,钠离子技术目前仍落後於锂离子。但钠离子仍有其独特的优势,
如耐温性强、稳定性好、循环寿命长等。这些优势证明对未来某些轻型电动车甚至电网储
能的应用极具价值。
虽然新研发的钠离子电池不会立即超越传统的锂离子电池,但不可否认,其在充电、保持
能量和帮助推广清洁能源方面提供了许多好处。更何况中国电池大厂宁德时代已经推出了
其第一代钠离子电池,并将钠离子和锂离子电池整合到一个电池组,美国也必须加紧脚步
将钠离子电池带入商用化阶段。
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