钠离子充满电池的能量密度接近锂离子电池的能量密度

(TechXplore)-到目前为止，开发的大多数钠离子电池都是半电池，这意味着阳极由标准钠金属制成。但是，这种标准的钠金属在暴露于氧气或湿气中时会变得高度活跃，存在安全隐患。因此，研究人员一直在探索全电池格式的钠离子电池，其中阳极由替代材料制成。

在一项新研究中，研究人员设计并制造了一种钠离子全电池，该电池使用钠钛氧化物纳米管作为阳极材料。与钠离子半电池相比，新电池不仅可以大大降低安全风险，而且在给定的体积下可以存储与当今最先进的锂离子电池几乎相同的能量。尽管新电池的能量密度(本身为220 Wh / kg，或完全组装时估计为130 Wh / kg)不如最佳钠离子半电池那样高，但它是迄今为止钠离子电池达到的最高能量密度。离子全电池。高能量密度最终转化为更长的电池寿命，并且在电动汽车中使用时，可以延长行驶距离。

由德克萨斯大学奥斯汀分校的Yu Guihua Yu领导的研究人员在最近一期的《能源与环境科学》上发表了有关新型高能钠离子全电池的论文。

在过去的几年中，研究人员一直在研究锂离子电池的替代品，因为锂的成本高昂且难以获取，而锂的大部分都位于政治敏感或偏远地区。钠由于其广泛的丰度而特别吸引人，从而使其便宜而无法大量获得。

然而，设计钠离子电池比设计锂电池更困难，因为钠离子比锂离子大。较大的尺寸使得难以将钠离子快速地插入电极中和从电极中提取出来，并且这种困难对电极材料提出了严格的要求。