中美学者合作开发钠离子充电电池
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意风 于 2011年7月18日 01:00 发表
美国能源部西北太平洋国家实验室化学家Jun Liu和武汉大学访问学者Yuliang Cao等研究人员采用廉价的钠以及锂离子充电电池中的电极制作出了能够用于钠离子充电电池的电极。相关研究论文发表在《Advanced Materials》上[1]。
锂离子充电电池中的电极通常由氧化锰材料制成，其材料中原子之间存在许多小孔和通道。如果简单地用比锂离子大70%的钠离子取代锂离子则无法正常工作。因此，研究人员将两种不同种类的氧化锰原子材料混合起来，一种排列成金字塔状，两个金字塔结构的基底结合在一起后形同钻石；另排列为正八面体。他们期望混合材料最终能形成大的S形通道和更小的五边形通道，以便让钠离子通过。
在对这一实验电池进行的放电测试中，研究人员测量到的每克电极材料峰值电量为每小时128毫安，而以往的实验中曾测量到峰值电量为80毫安。这是因为通过对电极材料恰当的高温处理，提高了钠离子充电电池电能和寿命，从而有望让钠离子充电电池成为替代电网中用于大规模储存电能的廉价的新途径。
[1] Yuliang Cao, Lifen Xiao, Wei Wang, Daiwon Choi, Zimin Nie, Jianguo Yu, Laxmikant V. Saraf, Zhenguo Yang, Jun Liu, Reversible Sodium Ion Insertion in Single Crystalline Manganese Oxide Nanowires with Long Cycle Life, Advanced Materials, published online June 3, 2011.
