鉅大LARGE | 點擊量:1667次 | 2019年12月23日
如何提高鈉離子電池的性能?
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了鈉離子電池(sib)所需要的成分,這有助于提高sib的性能,如充電速度。盡管鋰離子電池目前很受歡迎,但由于鋰不僅昂貴而且有限,人們預(yù)計鋰離子電池將很快找到新能源。研究結(jié)果表明,SiB有可能成為鋰離子電池的替代品。
在無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中對約4300種化合物進(jìn)行了鈉遷移能的高通量計算,該化合物確實表現(xiàn)出優(yōu)異的高速率性能和循環(huán)耐久性;詳細(xì)地說,該化合物表現(xiàn)出穩(wěn)定的10C循環(huán),其完全充電的速率僅為6分鐘。/在室溫下進(jìn)行50次充放電循環(huán)后,放電和約94%的容量保持率。這些結(jié)果與鈉離子電池的典型陰極材料相當(dāng)或優(yōu)于后者。
由于多種原因,鈉離子電池是鋰離子電池的一種有吸引力的替代品。鈉不是一種有限的資源它在地殼和海水中都很豐富。此外,在適當(dāng)?shù)木w結(jié)構(gòu)設(shè)計下,鈉基組分有可能產(chǎn)生更快的充電時間。然而,鈉不能簡單地與鋰交換,鋰用于目前的電池材料,因為它是一個較大的離子尺寸和略有不同的化學(xué)。因此,研究人員需要在大量的候選材料中,通過試錯法尋找最佳的鈉離子電池材料。
Nitech的科學(xué)家們已經(jīng)找到了解決這個問題的合理而有效的方法。從晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中提取約4300種化合物,并對其進(jìn)行高通量計算后,其中一種化合物獲得了良好的結(jié)果,因此是鈉離子電池組分的一個很有前景的候選化合物。研究人員發(fā)現(xiàn),Na2V3O7具有良好的電化學(xué)性能以及晶體和電子結(jié)構(gòu)。該化合物具有快速充電性能,能在6分鐘內(nèi)穩(wěn)定充電,研究人員還證明了該化合物具有較長的電池壽命和較短的充電時間。
我們的目標(biāo)是解決大型電池在電動汽車等嚴(yán)重依賴長時間充電的應(yīng)用中面臨的最大障礙。我們通過一項搜索來解決這個問題,該搜索將產(chǎn)生足夠高效的材料,以提高電池的速率性能。