鉅大LARGE | 點擊量:341次 | 2022年12月30日
EPFL利用摻鈉石墨烯制造電池
(:epfl官網)
隨著鋰電池在汽車和手機領域的廣泛應用,鋰已經成為一種重要的電池材料。電池中最常見的負極材料之一是摻鋰原子石墨。但是,使用量新增可能導致鋰材料短缺,因此很有必要尋找一種既便宜又豐富的鋰替代品。
鈉離子電池有望成為鋰電池的替代品。鈉是地球上第六豐富的元素,而鋰僅僅排第25;此外,鈉的來源多種多樣,包括巖鹽或海水。然而,使用鈉電池時存在一個重大障礙,那就是石墨的膨脹率只有鋰的1/10左右,使充電存儲容量減少,電池壽命縮短。
據外媒報道,EPFL的客座科學家們發(fā)現了一種新的合成途徑,通過在若干層石墨烯中加入鈉,出現高效存儲能力。這種方法使用液態(tài)氨作為催化劑。眾所周知,液態(tài)氨可以溶解堿金屬,有利于促進反應,并方便將最后的物質轉換成氣體,其結果是出現一種高鈣含量材料。
在少數幾層石墨烯基質中,從鈉中轉移電子的磁矩(自旋),能在相當長一段時間內保持方向,這一點特別有吸引力。這一特性在部分自旋電子學信息技術中是必不可少的。重要研究人員FerencSimon表示:我們的材料可以在工業(yè)規(guī)模上合成,并保持優(yōu)異的性能。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
盡管結果喜人,但科學家們承認,想要真正實現產品商業(yè)化,這條路還很長。同時,隨著對電池的需求不斷上升,這項研究有望開辟創(chuàng)新蹊徑。這項研究由布達佩斯技術和經濟大學(BudapestUniversityofTechnologyandEconomics)的FerencSimon和BenceG.Markus,以及復雜物質物理學實驗室Forro教授的團隊共同進行。其他有貢獻機構包括埃爾朗根-紐倫堡大學(UniversityofErlangen-Nürnberg)、馬德里康普頓斯大學(UniversidadComplutensedeMadrid)、亞查伊理工大學(YachayTechUniversity)、維也納大學(UniversityofVienna)。