新材料將鈉離子電池能量密度提升至458Wh/kg，逼近鋰離子電池
鳳凰科技 2024-12-24 01:37:56 2
IT之家 12 月 23 日訊息，休斯頓大學卡內帕研究實驗室領銜的國際研究團隊近日開發出一種新型鈉離子電池材料，可顯著提高電池效率和能量效能，為構建更可持續、更經濟的能源未來鋪平道路。
據IT之家瞭解，長期以來，鋰離子電池一直是智慧手機、膝上型電腦乃至電動汽車等裝置的首選技術。然而，由於鋰資源相對稀缺、價格昂貴、開採困難等，人們對鋰離子電池的未來日益擔憂，全球科學家正致力於開發可行的替代方案。
這項新研究聚焦於一種化學式為 NaxV2 (PO4) 3 的磷酸釩鈉材料。研究表明，該材料可將鈉離子電池的能量密度（單位重量儲存的能量）提高 15% 以上。與現有鈉離子電池的 396 瓦時 / 千克（Wh/kg）相比，採用新型材料的電池能量密度高達 458 Wh/kg，使其在效能上更接近鋰離子電池。
“鈉的價格僅為鋰的約 1/ 50，甚至可以從海水中提取，這使其成為大規模儲能更可持續的選擇，”休斯頓大學電氣與計算機工程助理教授、卡內帕實驗室首席研究員皮耶爾馬努埃萊・卡內帕表示，“鈉離子電池的生產成本可能更低、更容易，有助於減少對鋰的依賴，並使電池技術在全球範圍內更易獲得。”
研究人員使用新型材料 NaxV2 (PO4) 3 製造了電池原型，並展示了顯著的儲能效能提升。NaxV2 (PO4) 3 屬於“鈉超離子導體”（NaSICONs）系列，其設計允許鈉離子在充放電過程中順暢地進出電池。
與現有材料不同，NaxV2 (PO4) 3 具有獨特的鈉離子處理方式，使其能夠作為單相系統執行，即在釋放或吸收鈉離子時保持穩定。這使得 NaSICON 在充電和放電過程中保持穩定，同時提供 3.7 伏的連續電壓，高於現有材料的 3.37 伏。
雖然電壓差異看似微小，但這顯著提高了電池的能量密度。其效率的關鍵在於釩，釩可以以多種穩定狀態存在，從而能夠儲存和釋放更多能量。
這項研究的意義不僅限於鈉離子電池。用於合成 NaxV2 (PO4) 3 的方法也可應用於其他具有類似化學性質的材料，為先進儲能技術開闢新的可能性。這將對諸多領域產生影響，從更經濟、更可持續的裝置供電電池，到助力我們向更清潔的能源經濟轉型。
“我們的目標是為能量儲存找到清潔、可持續的解決方案，”卡內帕說，“這種材料表明，鈉離子電池可以在滿足現代技術高能量需求的同時，兼顧成本效益和環境友好性。”
相關文章
- 訊息稱小米新品搭載等效12000mAh電池及120W快充
- 工信部：規範新能源汽車廢舊動力電池綜合利用
- 新材料將鈉離子電池能量密度提升至458Wh/kg，逼近鋰離子電池
- MediaTek釋出天璣8400移動晶片 CPU多核效能較上一代晶片提升41%
- 京東2024年終獎最高8倍月薪，將再次提升客服薪酬福利
- 華為Pura 80或2025年5月上市：搭載麒麟9020 電池6000mAh+
- vivo Y300釋出：三向揚聲系統+6500mAh電池 1399元起
- 聲音最遠傳100米！vivo Y300把3個揚聲器塞入1個手機，還有6500mAh電池
- 搜尋市場變天！小紅書日均搜尋量1年翻倍：已逼近百度一半
- 谷歌Pixel 9a手機完整規格曝光：5100mAh電池、4800萬主攝