更便宜的正極材料改善了全固態(tài)鈉電池
大阪都市大學(xué)的科學(xué)家們成功開(kāi)發(fā)出一種新型正極材料Na2FeS2，由鈉、鐵和硫組成。在測(cè)試過(guò)程中，使用Na2FeS2正極的電池具有很高的儲(chǔ)能能力，可以充放電300次以上。由于Na2FeS2由豐富的廉價(jià)元素制成，有望用于容量更高、成本更低的全固態(tài)鈉電池。
隨著社會(huì)向碳中和方向轉(zhuǎn)變，對(duì)鋰離子電池等高能量密度可充電電池的需求每年都在增加。鈉離子電池——與鋰離子電池相比具有資源優(yōu)勢(shì)——正受到越來(lái)越多的關(guān)注，因?yàn)榱畠r(jià)的新型高性能材料不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)。
由大阪都市大學(xué)研究生院工學(xué)研究科的佐田敦副教授、龍見(jiàn)鄉(xiāng)政弘校長(zhǎng)和林明志教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組成功開(kāi)發(fā)了一種由Na2FeS2制成的新型正極，用于全固態(tài)-國(guó)家鈉電池。電池具有高能量存儲(chǔ)容量、高可逆性并使用容易獲得的廉價(jià)元件。
此外，由于Na2FeS2獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)賦予了電極較長(zhǎng)的使用壽命，使用Na2FeS2作為正極的電池可以進(jìn)行300次以上的充放電循環(huán)。大多數(shù)高容量金屬硫化物電極依賴于轉(zhuǎn)化型反應(yīng)，在此期間，充電和放電期間的大重排與不均勻的反應(yīng)和降解有關(guān)。另一方面，Na2FeS2在充電和放電過(guò)程中通過(guò)插入型反應(yīng)實(shí)現(xiàn)高度的可逆性，這使得電極在許多循環(huán)中保持其晶體結(jié)構(gòu)。
“新的Na2FeS2正極在材料、成本和壽命方面取得了很好的平衡;我們希望它們能夠在全固態(tài)鈉電池中得到實(shí)際應(yīng)用，”Sakuda教授總結(jié)道。“未來(lái)，我們將繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)更便宜、性能更高的全固態(tài)鈉電池，通過(guò)檢查高輸入和輸出以實(shí)現(xiàn)快速充電，以及制造和測(cè)試優(yōu)質(zhì)負(fù)極材料。”
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