这种新的粉末钠离子电池可提供15%的能量密度

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钠离子电池一直是可持续的电池选择,因为原材料很容易获得,而且价格少于其锂离子对应物。但是,他们有一个问题。它正正确地制定配方,以便它们可以正常运行,并且可以在各种温度下运行。

根据Skoltech的新闻稿,Skoltech于周一发布的新闻稿称,现在解决了这个问题,因为Skoltech和Lomonosov Moscow州立大学的研究人员为钠离子电池制作了一种材料,该电池带来了锂离子电池的替代品。

新材料是磷酸钠氟化钠的粉末,具有特定的晶体结构,在电池阴极中使用时可提供创纪录的储能能力。根据研究人员的说法,新的阴极材料比当前的顶级竞争者给电池能量密度高10%至15%。

“我们的新材料和该行业最近部署的一种材料都被称为磷酸钠氟化钠 - 它们是由相同元素的原子制成的。使它们与众不同的是,这些原子的排列方式以及它们在大院中的包含比例。

“我们的材料也与阴极的分层材料类别进行了很好的比较:它提供了大致相同的电池容量和更大的稳定性,这转化为寿命更长,电池的成本效益更高,” Fedotov继续说道。“值得注意的是,即使是对竞争材料的理论预测,我们的实践表现还不足,这远非微不足道,因为理论潜力从未完全实现。”

人们认为,如果在其研发中进行了足够的投资,新电池将很快取代重型电动汽车(如公共汽车和卡车)以及风,太阳能农场和太阳能农场和在各种温度下的其他地方。

“更高的能源存储容量只是该材料的优势之一。这也使阴极能够在较低的环境温度下运行,这与俄罗斯特别相关。”

Skoltech的研究实习生Semyon Shraer,本文的主要作者说:“实际上,电池群落倾向于通过经验地搜索新材料,要么通过反复试验 - 或进行高通量研究测试大量材料。我们以不同的方式进行操作,并偏爱理性的固态化学设计。这意味着我们使用固态化学的基本定律和原理来依靠硬科学,以达到具有所需特性的材料。”

他继续说:“理论上的考虑使我们达到了一种可能提供高储能能力的材料的基本公式。”“然后,我们需要确定哪种晶体结构将解锁该潜力。我们选择的一个被称为KTP型框架,它来自非线性光学元件 - 对于电池工程而言,它并不是很常见的。经过仔细的思考和理论化之后,我们意识到这种具有特定晶体结构的特定化合物应该起作用。然后,我们设法通过低温离子交换来合成它。现在,它的卓越特征现在通过实验证实。”

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