锂离子电池是以锂离子的传递来完成充放电的吗?
因此,美国加州一所大学已经转向原料更丰富、材料更便宜的钠离子电池。近年来,成功地解决了钠离子电池充放电的“杂散”问题,进一步提高了电池的稳定性和容量。
钠在地壳含量和成本方面略优于锂。钠的地壳含量为2.6%,排名第六,与27的锂相比。据调查锂和钠在成本方面是100倍的差距,锂大约是每公吨15000美元,钠是150美元,显然钠在电池的使用上有更大的性价比,但是为什么钠并没有投入量产呢,为什么没有商业化呢?
科学家已经能够控制钠在水中的燃烧,但是在商业化的道路上,钠离子电池仍然有一个很大的障碍要解决-钠离子在电池充放电过程中容易“走丢”。
钠离子电池以与锂离子电池以相同的方式工作,主要是通过在阴极和阳极之间移动钠离子,但是钠离子在充电和放电过程中倾向于附着在阳极上,而不是移动到阴极。
这也被称为固体电解质界面(SEI),离子在石墨电极上形成厚度为一千毫米的膜,其保护碳颗粒免受酸性电解质的有害反应,并允许离子在电极和电解质之间穿梭。美国加州某一大学化学工程副教授认为SEI现象并不是坏事,但SEI膜太厚,无法消耗充电所需的钠离子。
因此,此大学已经提出了一种解决方案,如果钠是粉末状的,它提供了SEI与钠,它需要保护碳颗粒,而不消耗充电和放电所需的钠离子。
减少水钠的接触,团队尝试在手套箱充氩气,惰性气体,利用超声熔体的体积成牛奶状液体,然后冷却液,悬浮在正己烷溶液和允许钠颗粒均匀分布。
实验结果与科学家的期望值非常吻合。滴几滴钠混悬液为阳极或阴极后,有效地提高了充电和放电的稳定性和钠离子电池容量。Pol说,只是一个轻微修改就可以使电极的过程中可以提高电池的性能,这其实就是另一种方式来帮助钠离子电池的商业化。