锂离子电池已经成为了各个行业的储能首选,从手机到汽车,几乎无所不包。但是它的电极材料(锂/Li)比较稀有,因此开采和精炼占据了成本的大头。多年来,我们一直在寻找更实惠的替代品。而斯坦福大学的研究人员们,就将目光瞄向了古老的材料(盐/NaCl)上其最新研制的钠离子电池,能够以80%不到的成本,存储与锂离子电池相当的能量!
斯坦福大学最新开发的钠离子电池,已在储能成本上将锂离子电池远远抛在后头。地球拥有广阔的海洋和盐湖等钠盐来源,因而钠离子无疑成为了一个完美的低成本储能候选。
此外钠电池可以有许多种形态,比如笔记本电脑上常见的18650电芯。首席研究者ZhenanBao表示:性能上,锂元素暂时还找不到对手。但它实在太贵太稀有,因而我们要开发元素更加丰富、成本更加低廉的钠基电池。
斯坦福团队采用了钠盐电极的设计,充上正电荷的钠离子会游向充负电荷的磷正极这两种元素在自然界中的储量都很丰富。研究人员还称:为了改进充放电循环周期,他们分析了电池工作时,钠离子附着和脱离阴极的原子力水平。
最终,他们的钠离子电池实现了高达484mAh/g的可逆容量、以及726Wh/kg的能量密度。新电池的能源效率据称超过了87%,至于最重要的成本方面,研究人员声称可以80%不到的投入,实现与锂离子电池相当的储电量。我国科学家在医疗、天文、物理、化学等方面,全部有了重要的进展。近期我国的科学家,通过和国外机构的相互合作,再次取得新材料方面的进展,重要是对钠离子的研究取得突破,这关于钠离子电池来意义重大,很可能不久之后钠离子电池将会取代锂离子电池。
这项技术的开发,重要是南京理工大学的专家研究和发现,他们首创结构设计和调控方法,在锰基正极材料研究方面,取得重大进展,这个研究意义在哪里呢?其实就是能够将钠离子电池的成本降低,同时能够更加合理的使用,以及让钠离子电池更稳定。
他们的这个研究发现,目前已经在【自然-通讯】杂志上面发表,这项研究将成为钠离子电池的一个新开端,让钠离子电池能够逐渐的向市场推广。我们了解以往的钠离子电池,成本方面特别高,而且相对来说不稳定,但是现在这些问题,被全部的攻克。
最重要的是钠作为一种资源,相当的丰富,开采的成本自然会很低。而锂的开采比较麻烦,特别是比较稀少,因此价格比较高。所以世界上很多科学家,都希望能得到钠离子电池的核心技术,可是他们的目的很难达到,因为他们没有我国科学家的坚韧不拔。
目前南京理工大学的专家跟中科院物理所合作,另外联合美国加州大学圣地亚哥分校的专家一起合作。他们希望能够在钠离子电池方面,做出更加成熟的产品。特别是在能够兼容性更加强一些,这样在实际的应用中才能够更加的利用推广。