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美国一个色 新材料将钠离子电板能量密度提高至 458Wh/kg,贴近锂离子电板
发布日期:2024-12-26 00:08    点击次数:174

美国一个色 新材料将钠离子电板能量密度提高至 458Wh/kg,贴近锂离子电板

IT之家 12 月 23 日讯息,休斯顿大学卡内帕筹谋本质室领衔的国外筹谋团队近日开发出一种新式钠离子电板材料,可权贵提高电板效劳和能量性能美国一个色,为构建更可握续、更经济的动力将来铺平谈路。

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据IT之家了解,弥远以来,锂离子电板一直是智妙手机、札记本电脑乃至电动汽车等开辟的首选期间。关联词,由于锂资源相对稀缺、价钱不菲、开采贫困等,东谈主们对锂离子电板的将明天益担忧,环球科学家正接力于开发可行的替代有野心。

这项新筹谋聚焦于一种化学式为 NaxV2 (PO4) 3 的磷酸钒钠材料。筹谋标明,该材料可将钠离子电板的能量密度(单元分量储存的能量)提高 15% 以上。与现存钠离子电板的 396 瓦时 / 千克(Wh/kg)比较,接纳新式材料的电板能量密度高达 458 Wh/kg,使其在性能上更接近锂离子电板。

“钠的价钱仅为锂的约 1/ 50,甚而不错从海水中索取,这使其成为大范围储能更可握续的采选,”休斯顿大学电气与计较机工程助理西宾、卡内帕本质室首席筹谋员皮耶尔马努埃莱・卡内帕默示,“钠离子电板的坐褥资本可能更低、更容易,有助于减少对锂的依赖,并使电板期间在环球范围内更易赢得。”

筹谋东谈主员使用新式材料 NaxV2 (PO4) 3 制造了电板原型,并展示了权贵的储能性能提高。NaxV2(PO4)3 属于“钠超离子导体”(NaSICONs)系列,其联想允许钠离子在充放电历程中顺畅地收支电板。

与现存材料不同,NaxV2(PO4)3 具有独到的钠离子处理形态,使其梗概当作单相系统启动,即在开释或继承钠离子时保握清静。这使得 NaSICON 在充电和放电历程中保握清静,同期提供 3.7 伏的联贯电压,高于现存材料的 3.37 伏。

天然电压相反看似细小,但这权贵提高了电板的能量密度。其效劳的要道在于钒,钒不错以多种清静景况存在,从而梗概储存和开释更多能量。

这项筹谋的道理不仅限于钠离子电板。用于合成 NaxV2 (PO4) 3 的门径也可掌握于其他具有同样化学性质的材料,为先进储能期间开辟新的可能性。这将对诸多领域产生影响,从更经济、更可握续的开辟供电电板,到助力咱们向更清洁的动力经济转型。

“咱们的目的是为能量储存找到清洁、可握续的惩处有野心,”卡内帕说,“这种材料标明,钠离子电板不错在自高当代期间高能量需求的同期,兼顾资本效益和环境友好性。”

该筹谋效果已发表在《天然・材料》期刊上。