鉅大LARGE | 點擊量:2263次 | 2011年04月29日
住友電工新研究:納離子電池可在57~190℃的溫度范圍內工作
所謂的鈉離子電池主要是針對充電電池所用正極材料而言的,傳統(tǒng)意義上的鈉離子電池的主要特征是:正極包含一種能夠可逆性循環(huán)鈉離子的電化學活性材料,負極包括一種能嵌入鈉離子的碳,并且進行可逆循環(huán)。住友電工開發(fā)的新品電池在正極材料、負極材料和電解質三個方面進行了改進:
1、正極材料采用的是亞鉻酸鈉(NaCrO2),充電過程中如果電壓上升,正極的結晶構造就會發(fā)生變化,但由于采用鉻(Cr)和氧緊密結合的鉻氧化物,就不會產生氧,因此不會出現存在的過充和溫度過高的熱失控問題。
2、負極材料采用鈉合金,負極的集電體可以采用Al箔而非Cu箔。這樣的正負極結構使電池單元可在3.5~2.5V的范圍內進行充放電,平均為3.0V。與鋰離子充電電池相比,平均電壓下降,但循環(huán)特性與鋰離子充電電池基本相同。
3、決定工作溫度的是特殊的電解質:其特點是只用混有雙(氟磺酰)亞胺鈉(NaFSA)和雙(氟磺酰)亞胺鉀(KFSA)的熔融鹽來構成電解液。電解液的熔點只有57℃,因此電池能在57~190℃的溫度范圍內工作。
住友電工進軍鋰離子電池事非偶然:
1、 住友電工本來一直是在從事釩系氧化還原液流電池(Redox Flow Battery)、鎳氫充電電池用多孔集電體以及鋰離子充電電池極耳(Tab Lead)等電池部件業(yè)務。深知電池材料的資源分布及開發(fā)情況,具備研究充電電池的技術能力。
2、日本是鈉電池領域內的領先者,目前NGK已實現NAS(硫磺鈉)電池商用化。另外,瑞士MES-DEA公司有一款鈉鎳氯化物充電電池。不過,由于所使用的電解質的性質,它們要想使電池進行工作,就需要將溫度提高至300℃,這使得鈉電池的應用受到極大的限制。
3、促使住友電工做出這個決策的更大動力來自于商業(yè)因素,在全球范圍內,鈉的儲藏量比鋰要豐富得多,用鈉作為鋰的替代品有廣闊的市場前景。
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