鈉離子充滿電池的能量密度接近鋰離子電池的能量密度

(TechXplore)-到目前為止，開發的大多數鈉離子電池都是半電池，這意味著陽極由標準鈉金屬制成。但是，這種標準的鈉金屬在暴露于氧氣或濕氣中時會變得高度活躍，存在安全隱患。因此，研究人員一直在探索全電池格式的鈉離子電池，其中陽極由替代材料制成。

在一項新研究中，研究人員設計并制造了一種鈉離子全電池，該電池使用鈉鈦氧化物納米管作為陽極材料。與鈉離子半電池相比，新電池不僅可以大大降低安全風險，而且在給定的體積下可以存儲與當今最先進的鋰離子電池幾乎相同的能量。盡管新電池的能量密度(本身為220 Wh / kg，或完全組裝時估計為130 Wh / kg)不如最佳鈉離子半電池那樣高，但它是迄今為止鈉離子電池達到的最高能量密度。離子全電池。高能量密度最終轉化為更長的電池壽命，并且在電動汽車中使用時，可以延長行駛距離。

由德克薩斯大學奧斯汀分校的Yu Guihua Yu領導的研究人員在最近一期的《能源與環境科學》上發表了有關新型高能鈉離子全電池的論文。

在過去的幾年中，研究人員一直在研究鋰離子電池的替代品，因為鋰的成本高昂且難以獲取，而鋰的大部分都位于政治敏感或偏遠地區。鈉由于其廣泛的豐度而特別吸引人，從而使其便宜而無法大量獲得。

然而，設計鈉離子電池比設計鋰電池更困難，因為鈉離子比鋰離子大。較大的尺寸使得難以將鈉離子快速地插入電極中和從電極中提取出來，并且這種困難對電極材料提出了嚴格的要求。