0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

日本研发硬碳电极可提高钠离子电池的容量使用

牵手一起梦 来源: 微锂电 作者: 微锂电 2021-01-11 13:55 次阅读

日本的科学家们展示了一种硬碳电极,可以大大提高钠离子电池的容量。随着对长期性能的进一步研究,这一发现可以使钠离子电池在能量密度上更好地与锂离子电池竞争。

钠离子电池是一种很有前途的储能技术,在固定储能领域已经看到了有限的商业化。而钠离子也吸引了研究人员的大量关注,因为它提供了一种替代锂离子电池的方法,而锂离子电池依靠的是更便宜、更丰富的材料。

在能量密度方面,钠离子技术要比锂电落后一些。这意味着它被广泛认为对于电动汽车或消费类电子产品等应用不切实际,因为在这些应用中,电池的尺寸和重量是首要考虑的问题。然而,东京理科大学(TOS)科学家的一项新发现可能会颠覆这一假设。

该大学的一个小组将目光投向了碳电极材料,以提高钠离子电池的容量,并开发出一种制造多孔硬碳阳极的技术。该技术在发表于《Angewandte Chemie》国际版的论文New hard-carbon anode material for sodium-ion batteries will solve the lithium conundrum中进行了描述。

该工艺的关键是使用氧化镁(MgO)作为孔隙大小和结构的“模板”。MgO颗粒形成碳基体,并在600摄氏度下进行预处理,然后在1500摄氏度下进行酸浸和碳化,完成这一过程。经过一系列优化MgO模板的实验,并计算出理想的制造条件,该课题组在第一个周期就能制造出容量为478毫安时/克、库仑比效率(电荷转移效率)为88%的硬碳。

TOS教授Shinichi Komaba指出,此前报道的这种材料的最高值是438毫安时/克,而这是在更高的温度下加工实现的。TOS提出的计算结果显示,利用这种阳极的钠离子电池的工作电压差将略低于今天的标准锂离子电池,但能量密度仍将实现约19%的增长(1600瓦时/千克,而1430瓦时)。

Komaba说:“我们的研究证明,实现高能钠离子电池是可能的,推翻了人们普遍认为锂离子电池具有更高的能量密度。我们开发的具有极高容量的硬碳,为设计新的储钠材料打开了一扇门。”

其他正在研究的电池概念承诺的能量密度远远超过TOS在这里取得的成就,目前还不清楚这种新概念还能挤出多少性能。然而,这项工作可能迫使研究人员再次思考钠离子电池的可能性。下一步将是评估这种方法的实用性,以及材料是否能在许多循环中保持稳定性,并达到至少与当今锂离子技术相当的寿命。

责任编辑:gt

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 锂离子电池
    +关注

    关注

    85

    文章

    3262

    浏览量

    78035
  • 电池
    +关注

    关注

    84

    文章

    10726

    浏览量

    131835
收藏 人收藏

    相关推荐

    分子嫁接策略调控钠离子电池负极界面化学

    导读 第一作者:孙瑜,左达先 通讯作者:郭少华教授 研究背景  由于钠的成本效益和丰富的资源,钠离子电池(SIBs)在电动汽车和智能电网领域展现出了诱人的应用前景。SIBs的电化学行为本质上受电极
    的头像 发表于 01-15 10:02 263次阅读
    分子嫁接策略调控<b class='flag-5'>钠离子</b><b class='flag-5'>电池</b>硬<b class='flag-5'>碳</b>负极界面化学

    钠离子电池的工作原理与分类

    你是否曾经想过,我们日常生活中常见的食盐,有一天会成为推动科技进步的关键元素?随着科技的发展,一种新型电池——钠离子电池,正在逐渐进入我们的视野。那么,钠离子
    的头像 发表于 12-19 15:51 799次阅读
    <b class='flag-5'>钠离子</b><b class='flag-5'>电池</b>的工作原理与分类

    海辰储能推出首款电力储能专用钠离子电池

    自然界中钠储量丰富,其地壳丰度是锂元素的400倍以上。如果将其中1%做成钠电池,按照全球储能每年新增1TWh计算,能满足150亿年的储能需求。但是时至今日,钠电的发展不及预期,这让大家产生了两大认知误区,即钠离子电池市场
    的头像 发表于 12-19 11:44 308次阅读

    氧化铝在钠离子电池中的应用:提升电池性能的关键因素

    钠的原子量大于锂,导致钠离子电池的理论能量密度低于锂离子电池提高钠离子电池的能
    的头像 发表于 12-04 15:38 388次阅读

    离子辅助的多阴离子材料—钠离子电池长循环稳定性的新机制

      论文简介 本研究通过深入探究含钾的多阴离子化合物KTiOPO4在钠离子电池中的储钠机制,揭示了其在循环过程中钾离子钠离子的非完全交换现
    的头像 发表于 12-04 10:15 586次阅读
    钾<b class='flag-5'>离子</b>辅助的多阴<b class='flag-5'>离子</b>材料—<b class='flag-5'>钠离子</b><b class='flag-5'>电池</b>长循环稳定性的新机制

    宁德时代第二代钠离子电池或将于2025年上市

    近日,宁德时代首席科学家吴凯在世界青年科学家峰会上透露,宁德时代已成功研发出第二代钠离子电池。这款电池具备在极端严寒环境中正常工作的能力,能够在零下40度的低温条件下正常放电,有望在极
    的头像 发表于 11-18 18:21 960次阅读

    钠离子电池是什么?可以跟超级电容器混合嘛

    ,负极通常由基材料(如石墨)构成。在充放电过程中,钠离子从正极向负极移动(放电过程),或从负极向正极移动(充电过程),从而完成电池的充放电循环。相比于锂离子电池
    的头像 发表于 06-30 08:16 736次阅读
    <b class='flag-5'>钠离子</b><b class='flag-5'>电池</b>是什么?可以跟超级电容器混合嘛

    钠离子电池产业崛起,新机遇与挑战并存

    近日,山西阳泉举行的第三届钠离子电池产业链与标准发展论坛,不仅吸引了业界的广泛关注,更预示着钠离子电池行业将迎来崭新的发展篇章。据不完全统计,今年以来,已有超过20个钠电项目签约、备案
    的头像 发表于 06-21 16:11 972次阅读

    国内钠离子储能电池技术首次规模应用

    电子发烧友网报道(文/黄山明)近日,据国内媒体报道,中国首个大容量钠离子电池储能电站已在广西南宁建成投运。这也是首次将钠离子电池技术应用于大
    的头像 发表于 06-12 00:14 3150次阅读

    海四达与上海平野签署1.5GWh钠离子电池购销框架合同

    伴随着新能源产业的飞速发展,独特的新型电池研发及产业化为未来重要路径。比如钠离子电池,由于其丰富资源、高度安全、良好低温性能以及明显成本优势,有望逐步取代铅酸
    的头像 发表于 05-13 11:47 508次阅读

    国科炭美完成1亿天使+轮融资,千吨硬炭生产线及材料研发进展顺利

    据悉,该公司专注于满足锂、钠离子电池及超级电容行业需求,重点研发硬炭和多孔炭等基储能材料。国科炭美作为中科院山西煤化所科技成果转化企业,拥有一支由科学家和工程师组成的专业化团队,技术
    的头像 发表于 05-09 17:35 847次阅读

    钠离子电池储能的优势有哪些

    钠离子电池作为一种新兴的储能技术,近年来受到了广泛关注,其在储能领域的优势主要体现在以下几个方面
    的头像 发表于 04-26 15:47 1337次阅读

    浅谈钠离子电池储能机理

    钠离子电池的主要构成为正极、负极、隔膜、电解液和集流体,其中正极和负极材料的结构和性能决定着整个电池的储钠性能。
    的头像 发表于 04-16 15:38 1739次阅读
    浅谈<b class='flag-5'>钠离子</b><b class='flag-5'>电池</b>储能机理

    量产进行时,钠离子电池产业化“曙光”初现

    作为动储电池产业变革的重要方向之一,钠离子电池产业化进程正处于亟待寻求突破的瓶颈期。
    的头像 发表于 03-17 09:47 1311次阅读
    量产进行时,<b class='flag-5'>钠离子</b><b class='flag-5'>电池</b>产业化“曙光”初现

    钠离子电池,正在开辟储能新市场

    电子发烧友网报道(文/黄山明)通常我们生活中使用的电器中的电池基本都算锂离子电池,储能产品中也不例外。但锂离子还存在着一些缺点,如成本较高以及安全性问题等,相比之下,钠离子储量丰富,成
    的头像 发表于 03-05 00:12 3626次阅读