中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：日本九州大學(xué)等3所大學(xué)和住友化學(xué)共同試制了鈉（Na）離子充電電池，并確認(rèn)了試制電池的充放電動(dòng)作。九州大學(xué)先導(dǎo)物質(zhì)化學(xué)研究所負(fù)責(zé)開發(fā)正極材料，住友化學(xué)的筑波開發(fā)研究所負(fù)責(zé)開發(fā)負(fù)極材料，山口大學(xué)和日本大學(xué)負(fù)責(zé)開發(fā)電解液。三方將各自的技術(shù)匯總到一起，開發(fā)出了鈉離子充電電池樣品。
隨著電動(dòng)汽車等的全面普及，鋰（Li）離子充電電池的需求將會(huì)激增，這可能會(huì)導(dǎo)致鋰資源的開采能力跟不上需求。因此，作為對(duì)鋰離子充電池需求的一種補(bǔ)充，鈉離子充電電池的開發(fā)備受關(guān)注。但是，由于鈉離子的離子半徑比鋰離子大，目前還處在摸索適合鈉離子的正負(fù)極材料及電解液等必要技術(shù)的階段。
有望實(shí)現(xiàn)成本比鋰離子電池低的電池
在此次共同研究中，九州大學(xué)研究了不含鈷（Co）等稀有金屬的正極材料，并針對(duì)Na3V2（PO4）2F3等數(shù)種被視為有力候補(bǔ)的正極材料，調(diào)查了鈉離子的運(yùn)動(dòng)情況。
負(fù)責(zé)開發(fā)負(fù)極材料的住友化學(xué)研究了名為 “C1600”的多孔性難石墨化碳材料的硬碳。這是一種經(jīng)1600℃熱處理制成的碳類材料，該公司確認(rèn)了其在300mAh/g充放電動(dòng)作中，鈉離子具有可逆性。據(jù)稱連金屬鈉的析出都沒有。
山口大學(xué)和日本大學(xué)負(fù)責(zé)研發(fā)混合非水溶劑離子液體的電解液，在使用“NaTFSI”離子液體鹽的碳酸丙烯酯混合類電解液等中，研究了負(fù)極材料使用C1600時(shí)的鈉離子充放電運(yùn)動(dòng)。
九州大學(xué)等確認(rèn)了用這些正極、負(fù)極及電解液的電池構(gòu)成，在60mAh/g充放電時(shí)，可實(shí)現(xiàn)室溫可逆反應(yīng)。
并且，還用正極材料為NaFe0.4Mn0.3Ni0.3O2，負(fù)極為C1600，混合了非水溶劑離子液體的電解液構(gòu)成電池，對(duì)層壓電池單元實(shí)施了200％過充電耐性試驗(yàn)。稱確認(rèn)了不會(huì)破裂或著火等。
九州大學(xué)先導(dǎo)物質(zhì)化學(xué)研究所介紹說，如果在此次成果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推進(jìn)研究，實(shí)現(xiàn)采用水溶液類電解液的鈉離子充電電池的實(shí)用化，那么就“極有希望將電池隔膜從聚丙烯換成無紡布，將負(fù)極的集電板材料從銅箔換成鋁箔，將正極材料換成便宜的鐵類材料”。這樣一來，“就有望出現(xiàn)成本比鋰離子充電電池更低的鈉離子充電電池”。
