钠离子电池的容量有所增加。免费技术图书馆新闻

钠离子电池容量增加

11.09.2021

查尔姆斯理工大学（瑞典）的科学家们使用石墨烯为钠离子电池制造了一种新型阳极，使其容量可与锂离子电池相媲美。

钠离子电池在移动设备中的使用频率并不高，因为传统的锂离子电池的能量密度是其 2 倍 - 285 kWh / kg。

钠离子电池（Na-ion）是一种电池，其能量特性与锂离子电池几乎相同，但所用材料的成本要低得多。钠离子电池的一大优势是可以安全地放电至零，这使得它们的运输和储存更加安全。

专家们发现，使用新型石墨烯电极，钠离子电池能够表现出类似的性能：这种材料能够容纳相同数量的钠离子。

钠离子电池更稳定，成本更低——在电动汽车和电子产品中它们将被证明是有用的，而锂离子电池在过热时可能会很危险。

为了快速充电和高电池容量，离子必须容易进入负极材料。钠离子电池正极由氧化钠制成，负极采用碳基材料。它可以是活性炭，但价格昂贵且难以生产这种阴极。石墨是一种廉价的类似物，但钠离子不能在石墨烯层之间有效移动。

为了克服这个问题，科学家们创造了一种由石墨烯和苯交替层组成的新材料。苯层增加了石墨烯层之间的距离，允许钠离子自由移动。此外，苯还能与钠离子形成强键。

据该项目的作者介绍，这种电池的容量与锂离子电池相当：使用纯石墨，能量密度为 30 mAh/g，使用新材料时，能量密度升至 330 mAh 以上/ G。

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