Quelle: Purdue University
Heute setzen wir stark auf Lithium-Ionen-Batterie, angetrieben von Elektrofahrzeugen und Batterieenergiespeichersystem wird die Nachfrage nach Lithium und Lithium-Erz wächst, aber wird schließlich einen Tag aus Lithium Rohstoffe laufen, ob Energie Katastrophe passiert, wenn?
Daher richtete die Purdue University Problem, zum weiteren Verbesserung der Stabilität und Kapazität der Batterie Lade- und Entlade-Rohstoffe reichliche, weniger teure Materialien Natrium-Ionen-Akku, neuere erfolgreiche Lösung der Natriumionen-Batterie Lade- und Entlade-Ion „verloren“ zu drehen.
Natrium ist etwas besser als die Lithium-Mine in Inhalt und Kosten der Erdkruste.Der Inhalt der Natriumkruste ist so hoch wie 2,6%, und der Gehalt an Natrium ist mehr als 6. Im Vergleich ist Lithium nur 27, wenn es kostet, Lithium und Natrium sind mehr Es ist 100-mal anders, Lithium ist etwa 15.000 US-Dollar pro Tonne, und Natrium ist 150 US-Dollar. Natürlich ist Natrium in der Batterie erfolgreicher, aber warum ist Natrium-Ionen-Batterie immer noch nicht kommerzialisiert?
Gegenwärtig können Wissenschaftler die Natrium-Wasser-Verbrennungsreaktion kontrollieren, aber auf dem Weg zur Kommerzialisierung haben Natrium-Ionen-Batterien immer noch ein großes Problem zu lösen - Natriumionen gehen beim Laden und Entladen der Batterie leicht verloren.
Die Natriumionenbatterie funktioniert auf die gleiche Weise wie eine Lithiumionenbatterie und beruht hauptsächlich auf Natriumionen, die sich zwischen der Kathode und der Anode bewegen, aber die Natriumionen neigen dazu, während des Ladens und Entladens an der Anode zu haften, ohne sich zur Kathode zu bewegen.
Diese Situation wird auch als Festelektrolyt-Interphase (SEI) bezeichnet, die auf der Graphitelektrode einen tausendstel Millimeter dicken Film bildet, der die Kohlenstoffpartikel vor schädlichen Reaktionen mit dem sauren Elektrolyten schützt, während Ionen an der Elektrode verbleiben. Mit dem Elektrolyten sagte Vilas Pol, ein außerordentlicher Professor für Chemieingenieurwesen an der Purdue University, dass das SEI-Phänomen keine schlechte Sache ist, aber der SEI-Film zu dick ist, um die zum Laden benötigten Natriumionen zu verbrauchen.
Daher schlug die Purdue University eine Lösung vor: Wenn Natrium zu einem Pulver verarbeitet wird, kann es das erforderliche Natrium für SEI bereitstellen, um die Kohlenstoffpartikel zu schützen, und es verbraucht nicht die Natriumionen, die zum Laden und Entladen erforderlich sind.
Um den Kontakt zwischen Natrium und Wasserdampf zu reduzieren, führte das Team Experimente in einer mit Inertgas Argon gefüllten Glovebox durch und verwendete Ultraschallwellen, um das Natrium in Masse zu schmelzen, um eine milchähnliche Flüssigkeit zu bilden, die schließlich gekühlt und suspendiert wurde. In der Hexanlösung können die Natriumpartikel gleichmäßig in der Lösung verteilt sein.
Die Ergebnisse sind durchaus in Einklang mit den Erwartungen Wissenschaftlern nach mehreren Tropfen Natrium Suspension (Suspension) an der Anode oder die Kathode, einen Natriumion Laden und Entladen der Batteriekapazität und Stabilität wirksam verbessert. Pol darstellt, so lange die leicht modifizierten Arbeitselektrode zu verarbeiten kann die Batterieleistung, die die Natrium-Ionen-Batterie auf eine andere Art und Weise zur Kommerzialisierung hilft verbessern.
Obwohl etwa das doppelte Volumen von Natriumionen, bezogen auf Gewicht oder Energiedichte der Lithium-Ionen nicht mehr verglichen werden kann, als es vielleicht eine Lithium-Ionen-Batterie, aber die geringer Kosten der Technologie wird voraussichtlich erheblich die Kosten für die Versorgungsunternehmensqualität Batterie-Energiespeichersystemes zu reduzieren, sind Forschungseinrichtungen der Parteien eifrig freuen uns auf die Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien, die aktuelle neue Technologie an der Purdue University vorläufige Anmeldung eingereicht wurde.
