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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2022-08-15 15:02:04
锂电池目前已经得到了广泛的应用,但它有明显的缺点。首先,含锂材料的来源有限;其次,锂电池中使用的可燃液体电解质易燃易爆,安全风险大。在瑞士国家科学研究基金会(Swiss national scientific research foundation)的支持下,瑞士联邦材料研究所、日内瓦大学和保罗·谢尔研究所(Paul Schell Institute)自2015年以来联合启动了一个科学研究项目,试图用钠镁材料替代锂,以开发电池并取得阶段性成果。
科研团队提出了全固态电池设计方案。电池使用固体电解质代替常用的液体电解质。这种固体电解质是含有钠离子或镁离子的化合物,具有晶体结构。钠离子和镁离子可以在其中移动。正电荷离子在电池电极之间的移动实现了电子的转移以产生电流。
根据实验结果,钠离子在常温(20℃)下可以在固体电解质中移动,固体电解质不会燃烧,在300℃下仍保持化学稳定性。因此,安全性大大提高。由于钠材料来源广泛,与锂材料相比几乎是无限的。虽然由钠材料制成的电池的密度小于锂电池的密度,但是当能量存储单元的体积不高时仍然可以更换锂电池。因此,这一结果具有非常重要的应用价值。
为镁材料开发的固体电解质也具有良好的性能,镁离子在70℃时可以在其中移动。与一些早期的研究结果相比,需要400℃才能获得相同的电导率。科学研究人员认为,在正确的方向上取得了重大进展,显示出进一步改进的潜力和可行性。考虑到镁离子携带的电荷是锂离子的两倍,材料来源更多,化学稳定性更好,用镁代替锂作为电池材料具有更诱人的前景。
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