財聯(lián)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(xué)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(dāng)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(yōu)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(xué)家希望開發(fā)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(xué)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(xiàn)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(jīng)過不懈努力,研究人員終于解決了上述障礙。 該團隊開發(fā)了一種制造微架構(gòu)、高性能陰極的方法。 他們使用 3D 立體光刻技術(shù)復(fù)制樹脂制成的微晶格結(jié)構(gòu)。 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(chǎn)生的硬碳電極據(jù)說能夠快速傳輸能量形成離子。 據(jù)悉,隨著研究團隊細化晶格結(jié)構(gòu),其性能也有所提升。 該研究成果近日發(fā)表在《Tiny》()雜志上。
臺灣西南大學(xué)材料科學(xué)家 Kudo 表示:“隨著 3D 復(fù)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(shè)計的電極來制造高性能、高性價比的鈉離子電池。