鈉離子電池正極材料挺“錳” 有望取代鋰電池

據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道，離子電池應(yīng)用越來(lái)越貼近百姓生活，但地球上鋰資源十分有限，且開(kāi)采成本高。開(kāi)發(fā)一種替代電池成為各國(guó)科學(xué)家努力的重要方向。南京理工大學(xué)夏暉教授與中外團(tuán)隊(duì)合作，首創(chuàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)控方法，在錳基正極材料研究方面取得重要進(jìn)展，使低成本鈉離子電池有望取代鋰離子電池，相關(guān)成果發(fā)表在最新一期《自然·通訊》上。

鈉資源豐富，開(kāi)采費(fèi)用僅為鋰的百分之一，因而鈉離子電池的研發(fā)成為科研人員爭(zhēng)相“開(kāi)墾”的領(lǐng)域。而層狀結(jié)構(gòu)的錳酸鈉正極材料具有理論容量高、價(jià)格低廉及來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，使之成為鈉離子電池正極材料的熱門(mén)研究對(duì)象。

但由于錳酸鈉正極材料的層間距狹窄，充放電過(guò)程中，半徑較大的鈉離子在層間遷移時(shí)，會(huì)“擠壞”正極材料的結(jié)構(gòu)，成為制約鈉離子電池研發(fā)的關(guān)鍵難點(diǎn)。除層間距外，影響鈉離子電池性能的另一重要因素為層狀結(jié)構(gòu)中的鈉離子含量。不少科研人員嘗試通過(guò)各種方法制備出了不同層狀結(jié)構(gòu)的錳酸鈉，但性能指標(biāo)難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。