钠硫电池有望以 4 比 1 的成绩胜过锂离子电池

导读 研究人员正在试验各种电池化学物质,以寻找储能介质的圣杯 。不是因为当今广泛使用的锂离子电池不完美(确实如此)。但由于锂的来源变得越来...

研究人员正在试验各种电池化学物质,以寻找储能介质的“圣杯” 。不是因为当今广泛使用的锂离子电池不完美(确实如此)。但由于锂的来源变得越来越困难,而其他原材料也变得越来越昂贵和稀缺。一种更有希望替代锂的材料是钠。由于更便宜和更稳定,钠电池已经开发了很长时间。

尽管如此,钠基电池众所周知,其能量密度低于目前的锂离子电池。这使得它们不太适合用于电动汽车和其他应用,在这些应用中,将大量能量塞入小体积至关重要。不仅如此,它们的寿命也比当今最好的锂离子电池短得多。尽管如此,澳大利亚悉尼大学开发的一种新型钠电池有望解决这些问题。

新型电芯使用可以从海水中廉价加工的硫磺钠。钠硫电池并不是什么新鲜事物,但研究人员采用了一种特殊设计的阴极,可以增强硫的反应活性以及硫和钠之间反应的可逆性。更具体地说,他们使用热解法为石墨烯阴极加载了创纪录的大量硫,从而产生了在室温下工作的高性能电池。

新细胞提供了前所未有的循环稳定性和 1,017 毫安时/克的高容量。更重要的是,电池在 1000 次循环后的容量衰减率为每循环 0.05%,因此在 1000 次循环后仍保留其初始容量的一半。通常,硫的缓慢反应性和多硫化物的穿梭效应是钠电池快速容量衰减的原因。

该研究“用于高性能室温钠硫电池的具有创纪录的高硫质量负载的原子分散双中心阴极”最近发表在Advanced Materials上。虽然研究人员使用实验电池原型来检验他们的理论,但这并不意味着我们很快就会看到钠电池投入生产。

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