中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:據(jù)外媒報(bào)道,研究鈉離子電池的加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),存在于電池材料的氫氣是導(dǎo)致電池降解和性能損失等許多缺陷的原因。而如果在生產(chǎn)過程中將氫氣從電池材料中排出,可使鈉離子電池達(dá)到與鋰離子電池相競爭的性能水平。
根據(jù)基于鈉離子電池技術(shù)研究,采取措施避免在生產(chǎn)過程中向電池材料中添加氫氣可以改善其長期性能。
隨著鋰離子電池的生產(chǎn)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)持續(xù)增長,電池材料(包括鋰本身)供應(yīng)短缺等潛在問題變得更加突出。雖然回收電池可能會(huì)減輕影響,但使用儲(chǔ)量更豐富的材料生產(chǎn)電池將會(huì)帶來成本下降,也更環(huán)保。
用鈉取代鋰是電池研究領(lǐng)域希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)之一。但暫時(shí)沒有將這種電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,這是因?yàn)殁c離子電池往往會(huì)比鋰離子電池更快地降解,并失去其容量。由于電池質(zhì)降解和性能損失也是鋰離子電池面臨的的一個(gè)問題,因此采用降解速度更快的鈉離子電池難以得到廣泛應(yīng)用。
加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校(UCSB)的科學(xué)家在發(fā)表在“材料化學(xué)”雜志上的一篇論文中指出,鈉錳氧化物(一種常見的電池陰極材料)的大部分降解是由材料中存在的氫引起的。他們還認(rèn)為,類似的機(jī)制可能會(huì)對鋰離子電池性能產(chǎn)生負(fù)面影響,但需要更多的研究來證明這一點(diǎn)。
加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校(UCSB)的研究表明,作為世界中最豐富的元素之一,氫在電池生產(chǎn)的許多階段進(jìn)入材料中,氧化錳層中氫的存在減少了錳原子分解和溶解所需的能量。
加州大學(xué)圣巴巴拉分校材料科學(xué)家Chris Van de Walle解釋說,“由于氫原子很小且反應(yīng)活潑,成為了電池材料中常見的污染物,對電池性能產(chǎn)生不利影響,而電池生產(chǎn)廠商可以在制造和封裝電池的過程中采取措施抑制氫氣的混入,從而提高電池性能?!?