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新材料提高固态钠电池的性能

电池技术的未来在于钠。比锂更可持续——目前权力我们大部分的设备和车辆,钠也是丰富的地球表面。唯一的问题是,其离子不容易传统电池的电解液,使其效率不及锂。因此,解决的办法在于固态电解质的发展。日内瓦大学的一个科研小组(UNIGE)已经成功地应对这一挑战通过修改材料的晶体结构由碳、氢和硼(碳水化合物hydridoborate)。研究小组还定义了理想的压力被应用到电池操作有效。这些结果可以阅读杂志ACS应用材料&接口欧洲杯足球竞彩先进材料界面欧洲杯足球竞彩

引入市场在1990年代早期,锂离子电池(或“锂离子电池)现在我们大多数的电子设备和电动汽车。然而,他们有两个主要缺点。他们包含的液体电解质,它允许正离子电池的两个电极之间的流动,是高度易燃。如果泄漏,它可以与氧气反应剧烈,对用户构成重大风险。供应锂也有问题:全球分布不均,这是主要的核心一样的石油地缘政治问题。

另一种是钠电池。这种化学元素是丰富的地球和海洋比锂便宜。它也更容易回收。然而,它的使用仍不发达。“生产这种类型的电池用于锂离子电池技术涉及到不同的技术的。行业仍不愿意从事这种不太熟悉的技术,”解释法Murgia,晶体学实验室的研究员UNIGE理学院。欧洲杯线上买球

今天最有效的材料

因为钠比锂更重,其离子液体电解质也不容易移动。解决方案是设计一个固态电解质也不易燃的。然而,这种类型的电解质发达到目前为止,这是由hydridoborates(硼和氢),一直未能实现锂电池的性能。最近的两项研究进行的UNIGE结晶学实验室,由教授拉多万·赛尔尼,已经成功地解决这个问题。

第一个,发表在ACS应用材料&接口欧洲杯足球竞彩的发展,导致一个高效的材料:钠carbo-hydridoborate (NaCB11H12)。“最初,这种材料可用于核医学不导电,”拉多万·赛尔尼解释道。“通过修改其晶体的结构,更精确的原子的空间排列,我们已经成功地使其导电,这使得它最有效的运输目前钠离子的手段。”实现这一结果,研究小组受到复合高冲击,产生高温,在球磨机。这是一个节能的方法,广泛应用于水泥行业。

“简单”

第二个研究项目,发表在先进材料界面欧洲杯足球竞彩,包括把这材料情况。电解液,电池工作是否液体或固体,必须在亲密接触电池的正负电极。因此,它必须包含在电池。“实现,压力必须应用通过螺丝和弹簧。我们寻找理想的“力量”对我们的固态电解质,”布里吉解释说,在晶体学实验室前博士后学者。结果表明:这应该是大约400个大气压,相当于在水下的压力在一个深度为4 000米,这可以很容易地实现一些螺丝的。

这些发现为容易钠电池的生产,特别是在汽车行业。”因为这些电池的重量稍重,他们能主要用于汽车。制造业的成本效益还有待评估,但现在重要的是行业意识到我们已经发现的材料是很有趣的,”法布里奇奥Murgia总结道。

来源:https://www.unige.ch/

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