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美国研发出耐用防火的新型钠离子电池

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7月15日,据外媒报道,西北太平洋国家实验室(the Pacific Northwest National Laboratory)的研究人员开发了一种钠离子电池,在实验室测试中电池的使用寿命大大延长,从而克服了阻碍该技术大规模应用的主要障碍之一。

在《自然能源》(Nature Energy)杂志上发表的一篇论文中,科员人员解释说,组成电池液芯的成分发生变化,可以防止迄今为止困扰钠基电池的性能问题。他们期望这种电池为电动汽车提供动力,并储存太阳能。

“在这里,我们原则上已经证明,钠离子电池有潜力成为一种持久和环保的电池技术,”该研究的主要作者JasonZhang在一份媒体声明中说。Zhang解释说,在电池中,电解质是保持能量流动的循环“血液”。电解质是通过将盐溶解在溶剂中形成的,从而产生带电离子,在正极和负极之间流动。

随着时间的推移,保持能量流动的电化学反应变得缓慢,电池无法再充电。在目前的钠离子电池技术中,这一过程比类似的锂离子电池快得多。因此,PNNL团队通过关闭液体溶液和流经溶液的盐类型来解决这个问题,以创建一个全新的电解质配方。

在实验室测试中,钠离子电池的被证明具有更高的耐用性能,在4.2V下300次循环后保持90%的电池容量,高于之前报道的大多数钠离子电池。该配方还显示出对电池负极隔膜有稳定作用,负极隔膜通常会随时间溶解。这种新型电解液还可以在电池正极上生成超薄的保护层,为整个装置提供额外的稳定性。

新的钠离子技术使用了一种天然的灭火溶液,该溶液也不受温度变化的影响,并且可以在高电压下工作。这一特性的一个关键是负极上形成的超薄保护层。该超薄层在形成后电池保持稳定,为电池提供了更长循环寿命。

研究合著者PhungLe解释说:“我们还测量了正极处产生的气体蒸汽,发现气体产生量非常小。这为开发可在高温下工作的钠离子电池的稳定电解质提供了新的方向。”同时,Le指出,目前,钠离子技术在能量密度方面仍落后于锂离子电池。但它具有不受温度变化影响、稳定性好、循环寿命长等优点,对未来某些轻型电动汽车甚至电网储能的应用具有重要价值。

资讯编辑:宫梦如 13616173317
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