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          鈉硫電池突圍有望 全新版本容量4倍于鋰電

          來源:科創板日報 2022-12-12 15:13中投網 A-A+

             著眼于下一代能源存儲解決方案的一個國際科學家團隊,最近展示了一種具有令人興奮潛力的環保和低成本電池。與典型的鋰離子電池相比,這種新型鈉硫電池設計提供了四倍的能量容量,是未來電網規模儲能的一項有前途的技術。

            該團隊的發明本質上屬于一類被稱為熔鹽電池的電池,這種電池已經以各種形式存在了大約50年。隨著人們對可再生能源的重視程度不斷提高,科學家們看好熔鹽電池儲存能源的潛力,因為熔鹽電池的價格相對低廉,而且依賴于常見的材料。

            從理論上講,它們可以被更大規模地建造,以存儲大量的可再生能源。它們的典型版本依賴于鈉硫化學,并將電極保持在高溫下,以保持電解質處于液態熔融狀態。中國和澳大利亞的科學家合作開發了他們自己的版本,他們說在室溫下的性能大大提高。

            悉尼大學首席研究員Shenlong Zhao博士說,“當陽光不明媚、微風不吹時,我們需要高質量的儲能解決方案,這種解決方案不消耗地球資源,而且在地方或區域層面上容易獲得。我們希望通過提供一種降低成本的技術,可以更快地達到清潔能源的水平。”

            于是,該研究小組開始著手解決目前鈉硫電池的幾個缺點,這些缺點與它們的壽命周期短和容量有限有關,這阻礙了它們在商業應用中的實用性。該團隊的設計利用碳基電極和被稱為熱解的熱降解過程來改變硫和鈉之間的反應。

            其結果是,這種新型鈉硫電池在室溫下具有1017mAh g?1的高容量,該團隊指出,這是鋰離子電池容量的四倍左右。重要的是,該電池還表現出了良好的穩定性,在1000次循環后仍能保持大約一半的容量,該團隊的論文將其描述為“前所未有的”。

            Shenlong Zhao指出,“我們的鈉電池有潛力大幅降低成本,同時提供四倍的存儲容量。這是可再生能源發展的一個重大突破。”這項研究成果已于近期發表在了《先進材料》雜志上。

            在實驗室測試中展示了紐扣電池的技術后,研究人員現在正在研究袋式電池(指的是沒有剛性外殼,并使用密封的柔性箔紙作為電池容器)版本,并著眼于商業應用。

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