韓國研發鈉離子電池 性能優于鋰氧電池

來自韓國的一支研究團隊近日展示了新型常溫且高能量密度的鈉離子可充電電池，采用了基于二氧化硫的無機熔融復合物陰極電解質，可以同時充當鈉離子導電解質和陰極材料。

依據陰極電解液和碳電極的質量總和，新款鈉離子電池包的放電容量為153毫安時/克，工作電壓為3伏特；電池包在大電流條件下充放電性能優良，充放電循環表現也非常出眾，能夠超過300次。特別值得留意的是，新型無機液體電解質具有耐燃性和自主重構特點，有助于加速鈉離子可充電電池包的商業化進程。

研究人員構建了蘊含2032個鈉-二氧化硫扣式單元的電池包，使用鈉材料金屬陽極和多空碳陰極，液態電解質材料為氯化鋁鈉和二氧化硫復合溶液。基于放電速率0.1庫侖的碳陰極，電池單元的放電容量約莫為1800毫安時/克（或者4.1毫安時/平方厘米），該數值和常規商用鋰電池包（3-5毫安時/平方厘米）基本相當，比之前報道的鋰氧電池和鈉氧電池包性能要優越很多。即便是在放電速率5庫侖的高電流密度狀況下，鈉-二氧化硫電池包的放電容量也能夠達到897毫安時/克。

不過充放電之間的能量效率惟有80%左右，這點還需要得到進一步改善。鈉-二氧化硫電池包在多次充放電循環之后，儲電容量衰減率相對較低；每次放電過程能量耗盡，而且高庫侖速率的大電流充放電條件下，100次循環之后儲電容量達到新電池包的75%。

電池單元化學過程是二氧化硫和四氯合鋁酸鈉之間的高度可逆氧化還原反應，氯化鋁鈉和二氧化硫構成的復合無機電解液確保了鈉-二氧化硫電池包的可靠性，從而在一個較長的使用周期內安全性也得到保障。

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