新“梦想电池”300次充放电保持稳定

2021-12-14 13:44  来源:科技日报  浏览:  

美国科学家在最新一期《美国化学学会杂志》上发表论文称,他们研制出一种新式钠硫电池,解决了同类电池普遍面临的枝晶等问题,使电池寿命更长——历经300次充放电仍然性能稳定。最新研究是钠硫电池商业化道路上的一个重要里程碑,这种电池未来有望取代现在广泛使用的锂电池。

锂离子电池目前广泛应用于智能手机和电动汽车等领域,但生产锂电池的原材料锂和钴不仅储量有限,而且会对环境产生一定的负面影响,包括使用大量地下水、污染土壤和水源、碳排放高等。而钠和硫等材料更便宜、更容易获得(钠可从海洋中获得)且更环保。鉴于此,过去20年中,研究人员一直致力于研究能在室温下工作的钠基电池。

最新研究负责人、美国得克萨斯大学奥斯汀分校材料研究所所长阿鲁姆甘·曼提拉姆教授说:“钠和硫含量丰富,对环境无害,而且成本更低,钠硫电池堪称一种‘梦想电池’。”

在曼提拉姆团队近期开展的两项钠电池研究中,科学家们调整了电解液的组成,有助离子在阴极和阳极之间来回移动,刺激电池的充电和放电。此外,他们还攻克了钠电池中的常见问题——电池阳极上会生长出针状结构树枝晶,导致电池迅速老化、出现短路,甚至起火爆炸。

研究人员解释说,在以前的钠硫电池电解液中,由硫形成的中间化合物会溶解在电解液中,并在电池内的两个电极之间穿梭,导致材料损失、部件退化和枝晶形成。而他们调配的新电解液采用惰性(不参与化学反应)溶剂稀释浓盐溶液,从而使电解液保持“半溶解”状态。结果表明,新电解液可以防止硫溶解,从而解决了穿梭和枝晶问题。这使电池的寿命更长,历经300次充放电循环仍表现出稳定的性能。

过去一年,锂价飞涨,人们对锂电池替代品的呼声日益高涨。研究人员计划在这一突破的基础上,用更大的电池进行测试,观察其能否应用于电动汽车以及风能、太阳能等可再生能源的储存。

  锂电池  美国
免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
中央广播电视总台发布2021国际十大新闻

中央广播电视总台发布2021国际十大新闻

2021年,是新中国恢复联合国合法席位50周年。9月,国家主席习近平以视频形式出席第76届联大一般性辩论并发表重要讲话,提出全球发展倡议,为国际发展事业指明方向。
2021年回顾盘点十大国际新闻

2021年回顾盘点十大国际新闻

英国正式脱欧从踏入2021年的第一刻起,英国终于走完了脱欧的漫长程序,正式与欧盟分家。这意味着英国彻底脱离欧洲单一市场以及关税同盟。伦敦大笨钟在英国正式脱欧的午夜间响起,象征英国翻开历史新篇章英国首相鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)欢呼这个伟大国家的命运从此牢牢掌握在我们手里,支持者庆祝英国迎来新时代新曙光。但《经济学人》杂志质疑,英国失去了欧盟,今后在国际间能找到怎样的位置? 留欧派坚持认为,脱欧不如留欧。英国政府早在20...
拜登用150亿美元收购氢技术

拜登用150亿美元收购氢技术

拜登总统在匹兹堡宣布新的基础设施计划时使用了具有历史意义的词汇。“这不是一个边缘修修补补的计划。在美国,这是一项百年一遇的投资,不像我们几十年前建立州际公路系统和太空竞赛以来看到或做过的任何事情。”拜登政府将这一计划描述为一个大胆的、根本性的机会,以重新构想21世纪的美国生活。在大力推动绿色能源投资的过程中,清洁能源问题贯穿其中的每一个环节。
美国政府将在加州部署两个大型太阳能发电厂

美国政府将在加州部署两个大型太阳能发电厂

据Neowin报道,拜登政府已经批准了在加州联邦土地上部署两个大型太阳能发电厂。第三个项目也已获得原则性批准。这些工厂在全面运作后,将产生约465兆瓦的电力,应能以清洁、可再生和可持续的能源为约13.2万户家庭供电。
西藏珠峰宣布锂盐湖项目开工 “一体两翼”战略再获重要进展

西藏珠峰宣布锂盐湖项目开工 “一体两翼”战略再获重要进展

近年来,新能源赛道的投资越发火爆,尤其是随着国家对“碳达峰、碳中和”目标的推进,行业内公司都开始加速布局新能源产业,上游锂资源供需也趋于紧张,产品价格一路上涨,促使众多产业链企业争相加入到锂资源的争夺战中。由于国内相关资源紧缺,不少中资企业将投资触角伸向海外的锂矿资源。西藏珠峰早在2018年时即通过跨境收购参与了对阿根廷安赫莱斯和阿里扎罗盐湖两个项目的收购,成为首家进入阿根廷当地锂盐湖开采市场的中资企业,充分展现了其对于新能源这一战略性产业的高度前瞻性。

推荐阅读

热文

关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 免责声明
京ICP备16023390号-2 Copyright © 能源界 服务台:010-63990880