財聯社北京8月15日電(編輯黃俊志)鑒于鋰的高成本和稀缺性,科學界仍在加緊尋找可以與其競爭的替代元素。 全球鈉儲量豐富且成本低廉,因此成為替代當前主流鋰離子的“候選者”之一。
盡管鈉離子電池在原材料成本和安全性方面具有優勢,但如果要取代無處不在的鋰電池,鈉離子電池仍有改進的空間。 在最新研究中,美國科學家希望開發出比鋰電池成本更低、能量儲存和釋放效率更高的鈉離子電池。
因此,臺灣西南大學的研究人員希望通過減少單個電池中電池活性材料的負載量來實現高性能、低成本的電池。 這將減少用于將多個電池粘合在一起的非活性材料的量。 然而,這需要制造更厚的電極,這限制了電池中離子的通信,進而限制了電荷的通信。
經過不懈努力,研究人員終于解決了上述障礙。 該團隊開發了一種制造微架構、高性能陰極的方法。 他們使用 3D 立體光刻技術復制樹脂制成的微晶格結構。 然后,這些微晶格通過稱為熱解的過程被燒焦并收縮。
由此產生的硬碳電極據說能夠快速傳輸能量形成離子。 據悉,隨著研究團隊細化晶格結構,其性能也有所提升。 該研究成果近日發表在《Tiny》()雜志上。
臺灣西南大學材料科學家 Kudo 表示:“隨著 3D 復印機的幀速率不斷提高,鈉離子電池的性能最終可能會超過鋰離子電池。”
下一步,該團隊的目標是使用相同的方法來制造負極,并最終使用這些精心設計的電極來制造高性能、高性價比的鈉離子電池。