中國(guó)粉體網(wǎng)訊 韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系研究團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出一種高容量、高效率的全固態(tài)鈉空氣電池,無(wú)須特殊設(shè)備就能可逆地利用鈉(Na)和空氣。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《自然·通訊》雜志上。
蓄電池在電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)等綠色技術(shù)中具有廣泛應(yīng)用!敖饘佟諝怆姵亍北环Q為下一代高容量蓄電池,可從地球上的氧氣和金屬等豐富資源中獲取電力。但金屬和氧氣反應(yīng)的副產(chǎn)品中有碳酸鹽,會(huì)堵塞反應(yīng)通道,阻礙氧氣進(jìn)一步反應(yīng),從而影響了電池效率。
為解決這個(gè)問(wèn)題,金屬—空氣電池通常需要額外設(shè)備,如氧氣滲透膜,以凈化氧氣或選擇性地利用大氣中的氧氣。
在本研究中,團(tuán)隊(duì)使用了一種名為NASICON的固體電解質(zhì)。NASICON由鈉、硅(Si)和鋯(Zr)等元素組成,能在固體中進(jìn)行離子移動(dòng),同時(shí)表現(xiàn)出很高的電化學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,有效解決了碳酸鹽堵塞問(wèn)題。
利用這種固體電解質(zhì)可使鈉金屬電極免受空氣影響,并促進(jìn)碳酸鹽分解,無(wú)須額外特殊設(shè)備來(lái)過(guò)濾氧氣。碳酸鹽參與的可逆電化學(xué)反應(yīng)可提高工作電壓,從而提高電池的能量密度,同時(shí)顯著降低充電和放電過(guò)程中的電壓間隙,提高了能源效率。
研究人員表示,這種基于固體電解質(zhì)的電池平臺(tái)可在環(huán)境條件下保持穩(wěn)定,提供寬電壓范圍,有望引領(lǐng)全固態(tài)金屬-空氣電池步入“下一代”。
由高容量、高效率全固態(tài)鈉空氣電池供電的電動(dòng)汽車充電站。
圖片來(lái)源:物理學(xué)家組織網(wǎng)
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
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