科學家們創造了帶有固體電解質的鈉離子(Na-ion)電池 • 電動汽車
能量和電池存儲

科學家們創造了帶有固體電解質的鈉離子(Na-ion)電池 • 電動汽車

奧斯汀大學(美國德克薩斯州)的科學家發明了固體電解質的鈉離子電池。 它們尚未準備好投入生產,但看起來很有前途:在某些方面它們與鋰離子電池相似,可以承受數百個操作週期,並使用廉價且容易獲得的元素——鈉。

瀝青、石墨烯、矽、硫、鈉—這些物質和元素將使未來改進電氣元件成為可能。 它們有一個共同點:它們相對容易獲得(石墨烯除外),並且性能與鋰類似,甚至在未來可能會更好。

用鈉代替鋰的想法很有趣。 這兩種元素屬於同一族鹼金屬,兩者的反應性相同,但鈉是地殼中第六豐富的元素,而且我們可以很便宜地獲得它。 德州開發的鈉離子電池用鈉取代陽極中的鋰,並用固態硫基電解質取代易燃電解質。 (來源)。

最初,使用陶瓷陰極,但在操作過程中(電荷接收/電荷轉移)它改變了尺寸並破碎。 因此,它被有機材料製成的柔性陰極所取代。 以這種方式設計的電池可連續運行超過400次充放電循環而無故障,並且陰極實現了0,495 kWh/kg的能量密度(該值不應與整個電池或電池組的能量密度相混淆)。

> 自 2020 年起推出 Tesla Robotaxi。 你去睡覺,特斯拉就去幫你賺錢

經過進一步改進陰極後,可以達到0,587 kWh/kg的水平,這與鋰離子電池陰極所獲得的數值大致相同。 經過 500 次充電循環後,電池能夠保留 89% 的容量。這也對應於[較弱]鋰離子電池的參數。

鈉離子電池的工作電壓低於鋰離子電池,因此它們可用於為便攜式電子產品供電。 然而,奧斯汀團隊也決定轉向更高的電壓,以便這些電池可以用於電動車。 為什麼? 汽車的主要參數之一是其功率,它直接取決於電極上的電流和電壓。

值得補充的是,鋰離子電池的發明者約翰古迪納夫來自奧斯汀大學。

照片發現:一小塊鈉與水的反應 (c) Ron White 記憶專家 - 記憶訓練與大腦訓練 / YouTube。 更多範例:

這可能會讓您感興趣:

添加評論