Tag: 马里兰大学

📅Published: 2023-12-27 17:27 固态钠离子电池技术研发又有新进展。 2023年12月19日，美国的马里兰大学宣布，该校能源创新研究所教授Eric Wachsman领导的团队开发出一种性能优于当前钠离子电池的新型固态钠离子电池架构。 它使用了更稳定的陶瓷固态电解质，相较于液体电解质，这种电解质不易燃，安全性更强。其采用了钠金属作为负极，使得电池能够获得更高的能量密度。 钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作。相较于锂离子电池，钠离子电池具有资源储备量丰富、成本低等优势，但在能量密度方面落后于锂离子电池。 钠离子电池与锂离子电池多采用液态电解质，容易出现漏液、燃烧等问题，而使用固态电解质取代易燃的有机液态电解液，可有效提高电池的安全性，这类电池也被称为固态电池。固态电解质的开发是此项技术的主要难点。 马里兰大学称，上述固态钠离子电池特殊的负极和电解质材料使得其负极界面的电阻有效降低至3.5 Ωcm2，有利于钠离子的快速传输。 该电池每平方厘米的表面上能够创纪录地通过40 mA的电流，满足高速充放电的需求。同时，它还能够在每平方厘米的表面上储存和释放10.8 AH的电荷，能够满足电池长时工作的需求。 为验证该新型固态钠离子电池架构的性能，马里兰大学的研究人员将软包电池外壳、磷酸钒钠正极与钠金属负极和陶瓷固态电解质组装在一起，在室温下实现了2C速率循环，这意味着电池能够在半小时内充满或放完电。 固态电池和钠离子电池都被视作下一代电池技术，两者的组合此前也已进入国内电池研发人员的视野。 2020年，中科院大连化学物理研究所公布了一款具有高能量密度、长寿命等特点的全固态钠离子电池，由二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队等人共同研制。 该款软包钠离子电池在平铺和弯折状态下循环535次后，仍可保持355 Wh/kg的能量密度。软包是电池的三种封装方式之一，其他封装方式还包括方形和圆柱。 今年9月，中国科学院物理研究所(北京凝聚态物理国家研究中心)胡勇胜团队发现了一类新型粘弹性无机玻璃固体电解质，克服了有机聚合物固态电池界面化学稳定性较差、无法与高电压正极兼容等问题，使得固态钠离子电池能够耐受高压，并保持良好的循环率。