伦敦帝国理工学院发明新技术助力钠离子电池取代锂离子电池

时间:2021-08-21 15:40来源:盖世汽车作者:刘丽婷

点击: 次

（图片来源：伦敦帝国理工学院）

据外媒报道，伦敦帝国理工学院（Imperial College London）的研究人员开发出一种新技术，可以使更可持续的钠离子电池取代锂离子电池。通过从造纸工业的废弃副产品木质素中制备碳，研究人员提高了钠离子电池的能量密度、可持续性和安全性。研究成果已发表于期刊《Energy and Environmental Science》，可在全球向更清洁能源的过渡中发挥重要作用。

取代锂离子电池

锂离子电池通常用于众多电气设备，但随着全球锂资源迅速减少，以及采矿作用中产生大量碳排放，市场开始寻求更加可持续的替代解决方案。而钠离子电池经优化就可以作为替代品，并应用于电动汽车。然而，目前的钠离子电池还不能与锂离子电池的能量容量相比，且存在一定的安全风险。

提高电池能量容量的关键在于负责提供能量存储功能的负极的材料及其设计。尽管理论上，钠阳极具有超高容量，但仍需要进一步的研究来释放由金属钠阳极制成的电池的潜力，并解决因该材料具有的高反应性所带来的安全风险。

为应对上述挑战，化学工程系的Titirici小组采用钠沉积木质素衍生的碳垫代替钠电池中的大块金属，进而开发出一种解决方案。

该论文通讯作者Magda Titirici教授表示：“非常开心可以看到在电池领域中使用木质素的新机遇，该材料对于开发全新纳基技术也极具潜力。而通过采用纳基技术，我们可以打造出高性能、安全和更可持续的电池，进而彻底改变电动汽车领域。”

在这项研究中，木质素垫由名为“静电纺丝”的工艺产生，其中木质素纤维的纺纱方式类似于蜘蛛在自然界中织网的方式。随后，纤维会被碳化以在材料结构中产生许多缺陷，从而使金属钠（负责能量存储的元素）能够更加均匀和稳定地沉积，进而增加能量容量。

（图片来源：伦敦帝国理工学院）

通过将金属钠与特制的基于木质素的碳相结合，可以保留和利用能量容量优势，同时降低因枝晶堆积引起的电池短路安全风险。与其他方法相比，该过程碳化木质素所需的热量更少，进一步减少了制造过程中的碳足迹。

未来计划

钠离子电池在能源领域显示出巨大的前景，但迄今为止，其能量容量仍十分有限，无法实现广泛应用。此次研发的新技术可以使钠离子电池在更多领域取代锂离子电池，如电动汽车等大型产品。

合著者Zhen Xu表示：“我们的研究表明钠离子电池在可持续能源未来将发挥重要作用。目前，我们希望与工业界合作，实现工业规模技术开发，并探索新的钠离子电池应用。”研究团队将继续微调该技术，采用不同电芯进行实验并开展进一步的研发。

(责任编辑：子蕊)

文章标签：电池技术锂离子电池钠离子电池

作者：刘丽婷，如若转载，请注明出处：http://www.cbcu.com.cn/qianyan//2021082136981.html

看完这篇还不够？如果你也也是同行业需要发布您的新闻报道，请戳这里告诉我们！

免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn

电池制造工程师培训暨国内电池行业职业等级评价（高级）班

中国电池工程师年会(2021CSBE)

相关新闻

以德合作研发生物光电化学电池

以色列理工学院和德国波鸿大学的两个研究小组表示，他们正在研究将光合聚光复合物的光吸收能力与光系统Ⅱ的电化学能力相结合，以此获取可再生清洁能源，即利用光合作用为未来开发可再生清洁能源。

2020-07-16 10:26
麻省理工学院开发全新电池电极有望提高电池功率密度

麻省理工学院一个研究小组宣布，他们已经开发出一种全新电池电极，可以生产出更强大的电池。

2020-02-06 10:40
美国佐治亚理工学院开发出一种低温甲烷燃料电池,节约成本！

据外国媒体报道：佐治亚理工学院的研究人员开发了一种运行温度低于汽车发动机温度（600℃）的甲烷燃料电池，不仅削减了燃料成本，也削减了材料成本。

2018-12-14 11:55
麻省理工学院研发锂 - 二氧化碳电池

首先，通过将二氧化碳掺入胺溶液中使二氧化碳预活化。然后将该水溶液与另一种液体电解质混合，并用于具有碳阴极和锂阳极的电池中。 “这种技术可以激活二氧化碳，从而实现更轻松的电化学，”该研究的作者Betar Gallant说。 “这两种化学物质 - 含水胺和非

2018-09-25 17:22
伦敦开测纯电无人驾驶公交车：免费搭乘

据外媒报道，Keolis UK 正在伦敦奥林匹克公园展示一款没有驾驶员的纯电公交车。该车名叫 Navya，且大家可以在公园环线内免费乘坐。此前 Navya 已在拉斯维加斯进行了试验，而本月，该车将在摄像头和 GPS 的辅助下，于公园中预先规划的 1 公里环线上进行为期 1

2017-09-12 17:01

本月热点

完美替代锂电池？锑获比尔盖茨投资

近日，美国初创储能公司Ambri Inc宣布获得1.44亿美元的融资，用于支持其新型电池的技术和商业化发展。

2021-08-17 09:45
2021年7月动力电池月度数据

同比上升125.0%，环比上升1.7%。其中三元电池共计装车5.5GWh，同比上升67.5%,环比下降8.2%；磷酸铁锂电池共计装车5.8GWh，同比上升235.5%，环比上升13.4%。

2021-08-13 08:24
比亚迪、宁德时代等巨头加紧布局，这个千亿级市场真准备好了吗？

业内认为，青海盐湖锂产业产能逐步释放，或将为我国锂电产业发展发挥“压舱石”作用。

2021-08-09 09:01
A股：锂电池与钠电池的较量，有望翻倍的固态电池龙头，建议收藏

技术发展缓慢,能量密度低、安全性差,在钠电池、氢燃料电池等众多新生代电池的围追堵截之下,发展固态锂电池已势不可挡,固态电池有望成为今后动力电池的主流技术,决定着锂电池能否坐稳电池的“王座”

2021-07-27 09:38
又一家电池企业破产重整，曾为宁德时代、比亚迪代工

电车汇消息：7月29日，力信（江苏）能源科技有限责任公司（简称：力信能源）预重整管理人发布公告，力信能源正式启动预重整，面向社会公开招募重整投资人。此前力信股东大港股份（公司参股5%）在投资者互动平台表示，力信能源目前处于预重整阶段。据统计，

2021-08-03 18:39
“锁电”背后：电池安全冗余的博弈

广汽丰田iA5“锁电事件”已然是近期的热点话题。

2021-08-16 08:51
宁德时代改换赛道背后，动力电池市场正在发生变化

动力电池“巨头”宁德时代在酝酿改换赛道，将目光聚焦在了“钠离子电池”上。

2021-08-14 13:24
2021上半年锂电池、锂电材料项目扩产地图一览

据不完全统计，国内（不含港澳台）的锂电池扩产项目有29个，分布于广东、江苏、浙江、四川等省份，总投资达2642.97亿元。

2021-07-30 09:35

欢迎投稿

联系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话：010-53100736

在线投稿

以德合作研发生物光电化学电池以色列理工学院和德国波鸿大学的两个研究小组表示，他们正在研究将光合聚光复合物的光吸收能力与光系统Ⅱ的电化学能力相结合，以此获取可再生清洁能源，即利用光合作用为未来开发可再生清洁能源。 2020-07-16 10:26	麻省理工学院开发全新电池电极有望提高电池功率密度麻省理工学院一个研究小组宣布，他们已经开发出一种全新电池电极，可以生产出更强大的电池。 2020-02-06 10:40
美国佐治亚理工学院开发出一种低温甲烷燃料电池,节约成本！据外国媒体报道：佐治亚理工学院的研究人员开发了一种运行温度低于汽车发动机温度（600℃）的甲烷燃料电池，不仅削减了燃料成本，也削减了材料成本。 2018-12-14 11:55	麻省理工学院研发锂 - 二氧化碳电池首先，通过将二氧化碳掺入胺溶液中使二氧化碳预活化。然后将该水溶液与另一种液体电解质混合，并用于具有碳阴极和锂阳极的电池中。 “这种技术可以激活二氧化碳，从而实现更轻松的电化学，”该研究的作者Betar Gallant说。 “这两种化学物质 - 含水胺和非 2018-09-25 17:22
伦敦开测纯电无人驾驶公交车：免费搭乘据外媒报道，Keolis UK 正在伦敦奥林匹克公园展示一款没有驾驶员的纯电公交车。该车名叫 Navya，且大家可以在公园环线内免费乘坐。此前 Navya 已在拉斯维加斯进行了试验，而本月，该车将在摄像头和 GPS 的辅助下，于公园中预先规划的 1 公里环线上进行为期 1 2017-09-12 17:01

伦敦帝国理工学院发明新技术 助力钠离子电池取代锂离子电池

伦敦帝国理工学院发明新技术助力钠离子电池取代锂离子电池