中國(guó)粉體網(wǎng)訊 幾乎沒(méi)有任何元素像鋰元素一樣更適合生產(chǎn)電池。鋰離子電池不僅充電速度快，壽命長(zhǎng)，功率大，而且重量更輕。因此，電動(dòng)汽車(chē)制造商們正在研究如何能夠大量開(kāi)采鋰元素及開(kāi)采位置。研究人員們?cè)诘聡?guó)薩克森州地下搜尋鋰元素，但問(wèn)題是鋰元素是非常少。因此，研究人員們長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋找鋰元素的替代性材料，這里將討論兩種特別有前景的材料。美國(guó)在亞特蘭大佐治亞理工學(xué)院的Matthew McDowell團(tuán)隊(duì)的研究人員們?cè)凇督苟罚↗oule）雜志上報(bào)道，未來(lái)鈉和鉀可替代鋰元素用于可充電電池中。
鈉和鉀金屬與鋰一樣，屬于堿金屬，但在地殼中含量更加豐富，因此便宜得多，這對(duì)于大規(guī)模能量存儲(chǔ)非常重要。McDowell表示：“鈉和鉀電池最大的缺點(diǎn)是分解速度更快，儲(chǔ)存能量更少”。此外，鈉和鉀離子尺寸明顯大于鋰離子，更容易出現(xiàn)裂縫。
但研究人員發(fā)現(xiàn)鈉和鉀電池可能比鋰電池更穩(wěn)定。研究人員們使用黃鐵礦作為電極材料，測(cè)試了黃鐵礦與鋰離子，鈉離子和鉀離子之間的相互作用。研究人員首先制備了邊長(zhǎng)為20到120納米的立方體形黃鐵礦晶體。然后，他們利用特殊的顯微鏡觀察三種堿金屬離子如何與黃鐵礦晶體反應(yīng)。在與鋰離子作用下，黃鐵礦晶體繼續(xù)保持立方體形，但很快就出現(xiàn)裂紋，這種裂紋會(huì)導(dǎo)致電極材料迅速退化，顯著降低容量和壽命。而與鈉離子和鉀離子作用下，黃鐵礦晶粒未出現(xiàn)裂縫，只能將晶體邊角更圓。研究人員們表示：“這樣的電池壽命很長(zhǎng)”。
另一個(gè)缺點(diǎn)是鈉和鉀電池的能量密度比鋰電池更低。McDowell表示，鋰電池目前仍是最具吸引力的。目前，科學(xué)家正在尋找增加能量密度的方法。
此外，還能夠節(jié)省另一種重要的金屬：銅。至少在鈉基電池中，銅不需要用作集電器，因?yàn)殂~不會(huì)與鈉形成合金。相反，可以使用更便宜的鋁。（粉體網(wǎng)編輯整理/土豆兒）
