韩国科学技术院研发硫化铜阳极钠离子电池

2018-05-08      285 次浏览

  锂离子电池为当今储能技术主流,已广泛用于各类3C产品与电动车,但锂金属含量仅占地壳的0.06%,且近年需求量大增,导致原物料价格上涨,再加上安全性质为人诟病,因此除了改善电池性能与降低成本,也有团队寻求锂基之外的电池。


  其中钠离子电池(SIB)为后起之秀,由于钠与锂金属同为硷金属,物理化学性值相近,锂离子电池技术与材料部分可用于钠电池,但钠离子电池存有容量与阳极循环稳定性问题,尚有巨大成长空间。而近日韩国科学技术院(KAIST)成功研发硫化铜(coppersulfide)阳极钠离子电池,可望进一步降低整体电池生产成本与提升容量,并让钠离子电池朝商业化迈进。


  KAIST材料科学与工程院的JongMinYuk和JeongYongLee共同开发一种适用于钠离子电池的阳极材料,且在研究测试中,硫化铜阳极循环性比旧有材料高出1.5倍,制造成本预计更可降低40%。


  该研究团队一直以来皆致力于寻求高电导和高理论容量的阳极材料,并选出硫化铜纳米板(nanoplates),团队认为该化合物容易与钠生成合金(alloy),因此可望提升电池容量与拉长循环性。


  研究分析也指出,透过晶体学(crystallographic)调整硫化铜之后,可为钠置入反应(insertion)留出空间(room),测验结果则显示,与石墨中的锂离子相比,硫化铜的钠金属离子置入能力高约1.5倍,还可在250次充放电循环后保持初始容量90%。


  且钠离子电池还有一最大好处,即是地壳含量多达2.6%,蕴含量排行第六多,发展钠离子电池有助于降低整体电池成本,尤其对3C产品来说,电池成本就占整体30%。


  Yuk指出,近年来韩国出现空气品质问题,人们对于再生能源相关产品表现出极大兴趣,因此可借由该研究让韩国在能源产品取得先机。目前该研究已发布在《Nature Communications》。


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