铜为绿色的钠离子电池带来了新的生命,以实现更绿色的未来

钠离子电池正在引起人们的关注,这是一种更便宜,更环保的替代品,可替代传统锂离子电池。由于钠是地球上第六个最常见的元素,因此这些电池可以帮助降低成本并提高可用性,尤其是随着对清洁能源和电动汽车的需求不断增长。铜下铜为钠离子电池带来了新的生命的最大挑战之一,即绿色的未来是首次在Knowridge Science报告中。

来源:Knowridge科学报告
信用:Unplash+。

钠离子电池正在引起人们的关注,这是一种更便宜,更环保的替代品,可替代传统锂离子电池。

由于钠是地球上第六大元素,因此这些电池可以帮助降低成本并提高可用性,尤其是随着对清洁能源和电动汽车的需求不断增长。

制造钠离子电池持续更长的最大挑战之一,并且更好地改善了内部使用的材料(尤其是阴极)。

一种称为锰氧化钠(NAMNO₂)的材料已显示出希望,尤其是以称为β相的晶体形式。

但是,使此版本的namno₂非常棘手,通常会导致其结构中的缺陷,称为堆叠故障。

这些缺陷导致电池迅速损失电源,从而使其在现实世界中的用途降低。

现在,由Shinichi Komaba教授领导的东京科学大学的科学家找到了一个聪明的解决方案:在混合物中添加少量铜。 他们的研究表明,铜有助于稳定NAMNO₂的β期,并大大减少了堆叠断层的数量。这种改进会导致电池持续更长的时间,并且随着时间的推移将其充电更好。 团队创建了几个样品的铜氧化钠氧化钠样品,每个铜都有不同量的铜。 他们发现,铜的样品(称为NMCO-12)几乎没有堆叠断层,并且在150个电荷释放周期内保持出色的性能,而容量却没有损失。 相比之下,未扎的版本仅在30个周期后迅速损失了动力。 随着堆叠故障的避免,研究人员能够观察到电池的内部结构在使用过程中进出时如何变化。 他们发现了在纯β相中只能看到锰氧化物层中一种新型运动。这一发现可能会使人们对如何设计更好的电池材料有更深入的了解。 突破

现在,由Shinichi Komaba教授领导的东京科学大学的科学家找到了一个聪明的解决方案:在混合物中添加少量铜。

他们的研究表明,铜有助于稳定NAMNO₂的β期,并大大减少了堆叠断层的数量。这种改进会导致电池持续更长的时间,并且随着时间的推移将其充电更好。

团队创建了几个样品的铜氧化钠氧化钠样品,每个铜都有不同量的铜。

他们发现,铜的样品(称为NMCO-12)几乎没有堆叠断层,并且在150个电荷释放周期内保持出色的性能,而容量却没有损失。

相比之下,未扎的版本仅在30个周期后迅速损失了动力。

随着堆叠故障的避免,研究人员能够观察到电池的内部结构在使用过程中进出时如何变化。

他们发现了在纯β相中只能看到锰氧化物层中一种新型运动。这一发现可能会使人们对如何设计更好的电池材料有更深入的了解。突破