日本:三所大學開發(fā)出了鈉離子充電電池樣品:據(jù)宇博智業(yè)市場人員了解:日本九州大學等3所大學和住友化學共同試制出了鈉(Na)離子充電電池,并確認了試制電池的充放電動作。九州大
據(jù)宇博智業(yè)市場人員了解:日本九州大學等3所大學和住友化學共同試制出了鈉(Na)離子充電電池,并確認了試制電池的充放電動作。九州大學先導(dǎo)物質(zhì)化學研究所負責開發(fā)正極材料,住友化學的筑波開發(fā)研究所負責開發(fā)負極材料,山口大學和日本大學負責開發(fā)電解液。三方將各自的技術(shù)匯總到一起,開發(fā)出了鈉離子充電電池樣品。
隨著電動汽車等的全面普及,鋰(Li)離子充電電池的需求將會激增,這可能會導(dǎo)致鋰資源的開采能力跟不上需求。因此,作為對鋰離子充電池需求的一種補充,鈉離子充電電池的開發(fā)備受關(guān)注。但是,由于鈉離子的離子半徑比鋰離子大,目前還處在摸索適合鈉離子的正負極材料及電解液等必要技術(shù)的階段。
有望實現(xiàn)成本比鋰離子電池低的電池
在此次共同研究中,九州大學研究了不含鈷(Co)等稀有金屬的正極材料,并針對Na3V2(PO4)2F3等數(shù)種被視為有力候補的正極材料,調(diào)查了鈉離子的運動情況。
負責開發(fā)負極材料的住友化學在多孔性難石墨化碳材料方面,研究了名為“C1600”的硬碳。對于這種經(jīng)過1600℃熱處理后的碳類材料,該公司確認,在300mAh/g充放電動作中,鈉離子具有可逆性,在充放電中也沒有出現(xiàn)金屬鈉的析出。

山口大學和日本大學負責研發(fā)混合非水溶劑離子液體的電解液,在使用“NaTFSI”離子液體鹽的碳酸丙烯酯混合類電解液等中,研究了負極材料使用 C1600時的鈉離子充放電運動。上述幾家大學和企業(yè)確認,使用這些正極、負極及電解液的電池構(gòu)成,在60mAh/g充放電時,可實現(xiàn)室溫可逆反應(yīng)。
另外,幾家單位還以NaFe0.4Mn0.3Ni0.3O2為正極材料、以C1600為負極材料、利用混合了非水溶劑離子液體的電解液構(gòu)成了電池,對層壓電池單元實施了200%過充電耐性試驗。確認并無破裂或著火現(xiàn)象。
九州大學先導(dǎo)物質(zhì)化學研究所介紹說,如果能進一步推進研究,實現(xiàn)采用水溶液類電解液的鈉離子充電電池的實用化,那么就“極有希望將電池隔膜從聚丙烯換成無紡布,將負極的集電板材料從銅箔換成鋁箔,將正極材料換成便宜的鐵類材料”。這樣一來,“就有望出現(xiàn)成本比鋰離子充電電池更低的鈉離子充電電池”。
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