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科学家表示,在钠离子替代品快速充电取得突破之后,“危险”锂离子电池的日子已经屈指可数了
科学家表示,一种创新的电池材料方法可以使钠离子的能量密度和充电速度更接近锂离子。
来源:LiveScience科学家表示,与传统的锂离子 (Li-ion) 电池相比,新开发的钠离子 (Na-ion) 电池可以提供更快的充电速度、更高的能量密度和更高的安全性。
东京理科大学的研究人员使用钠离子电池(当今大多数设备中使用的锂离子电池的替代品),使用新型碳基电解质来提高钠离子能量密度和充电速度。
科学家们一直在研究钠离子电池作为锂离子电池的替代品,因为它具有更高的稳定性和低成本,但一些瓶颈和限制阻碍了该技术的进步。
所有电池都包含一个阳极和一个阴极,这两个电极决定电流如何流入和流出设备。在锂离子电池中,阴极主要由石墨制成,因为它是存储稍后放电的锂离子的极佳材料。
但钠离子电池使用硬碳(HC)——一种由数千个“湍层基本结构单元”组成的多孔组合,本质上是一种复杂的晶体结构,擅长储存钠离子。从理论上讲,这是一种充电速度非常快的材料。
之前对 HC 的研究发现很难证明这种理论充电速率实际上是可能的,因为高速进入致密电解质的离子会经历类似于交通堵塞的减速。但在 2025 年 12 月 15 日发表在《化学科学》杂志上的一项新研究中,科学家们着手克服这一障碍。
限制锂离子电池的风险
研究人员将小浓度的 HC 与氧化铝(一种化学惰性材料)组合成复合电极。这使得离子可以自由流入 HC 颗粒,而不会出现“交通”问题。
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如果大规模生产,像研究中测试的钠离子电池可以完全避免这些风险。
