南丹麥大學(xué)(USD)研究鈉離子電池的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一種包含鐵、錳和磷的新型電極材料可以提高電池的功率和容量。
繼鋰離子電池之后，鈉離子電池也是科學(xué)家們的熱門(mén)課題，因?yàn)槠溆刑峁┡c鋰離子電池相似性能的潛能，且不需要依賴(lài)稀有材料，也不會(huì)有起火的危險(xiǎn)。
目前，鈉離子電池已經(jīng)出現(xiàn)了有限的商業(yè)應(yīng)用，但在能量密度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面仍然難以與鋰離子電池以及其他儲(chǔ)能技術(shù)相匹敵。南丹麥大學(xué)(USD)的一組研究人員針對(duì)鈉離子電池的新發(fā)現(xiàn)表明電池的容量可以得到進(jìn)一步增加。
研究小組研究了以橄欖石型磷鐵鈉(NaFePO4)為陰極的電池，并測(cè)試了從鋰離子技術(shù)中獲得的思路。他們發(fā)現(xiàn)，在鋰離子電池（LiFePO4）中，用錳代替其中的部分鐵可以解決電池性能和穩(wěn)定性等諸多問(wèn)題。于是，研究小組進(jìn)一步調(diào)查錳是否會(huì)在鈉離子電池的化學(xué)反應(yīng)中扮演類(lèi)似的角色，而研究的結(jié)果是肯定的。
研究人員表示：“令人驚訝的是，這種效應(yīng)會(huì)保留在鈉離子電池中，因?yàn)殡姌O與鈉離子之間的相互作用與鋰離子非常不同?！?
該小組的研究結(jié)果發(fā)表在《應(yīng)用能源材料》雜志上，結(jié)果表明，根據(jù)不同的配置，將陰極中10-20%的鐵換成錳可以起到穩(wěn)定溶液的作用，甚至可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)充電過(guò)程中完全連續(xù)的固溶體轉(zhuǎn)化，使電池容量增加15%以上。
研究人員指出，要使鈉電池體積足夠小到與商業(yè)鋰離子技術(shù)媲美仍然是有著挑戰(zhàn)性，因此，我們可能還需要一段時(shí)間才能看到它們?yōu)橐苿?dòng)電話或電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力，但這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)可以應(yīng)用于固定儲(chǔ)能。
