此外 , 日本东京都立大学教授金村圣志野研发出正极使用氧化锰、负极使用金属镁的电池 。 《日本经济新闻》报道指出 , 虽然与锂电池相比 , 目前镁电池的性能还处于较低水平 , 但其潜力值得挖掘 。 未来 , 研究人员将着重解决电解液的改性问题 , 并加强电极材料的研究 。
和镁同样引人注目的还有锌 。 日本东北大学小林弘明副教授和本间格教授研发的新型锌离子电池使用水溶液作为电解液 , 取代了传统的有机溶剂 , 降低了电池起火的风险 。 来自美国西北太平洋国家实验室和德国明斯特大学的研究人员也合作研发出一种“锌金属双离子电池” , 该电池由锌阳极、天然石墨阴极和双离子盐水溶液组成 。
今年7月 , 中国宁德时代公司发布了一款钠电池 , 具备迄今全球最高的能量密度和超快充特性(15分钟可充电80%) , 预计宁德时代将不断提升钠电池的能量密度 , 并有望于2023年形成基本产业链 。
锂电池挖潜大有可为
尽管各种替代性技术研究如火如荼 , 但从目前的发展情况来看 , 无论是镁电池、锌电池还是钠电池 , 在技术和材料方面仍有很多难题需要解决 。 比如 , 镁离子体积小、电荷密度大、极化作用强 , 难以插入到多数基质中去 , 较难形成嵌入式化合物 。 因此 , 可供选择的正极材料受限 。
鉴于此 , 也有科学家致力于深入挖掘锂电池的潜能 , 改善锂电池的性能 , 研发质量更好的锂电池 。
【电池|镁锌钠电池受追捧 无“锂”也能行天下】据《日本经济新闻》报道 , 日本汤浅公司与关西大学合作 , 开发出一款以硫作为正极活性物质的锂硫电池 , 其质量能量密度可达现有锂电池的2倍左右——目前常用于纯电动汽车的锂电池质量能量密度约为200—300瓦时/千克 , 而此次开发的锂硫电池质量能量密度则超过了370瓦时/千克 。
研究人员解释说 , 理论上相同尺寸情况下 , 锂硫电池的容量可达传统锂电池的8倍 , 但却存在电导率低、中间产物易溶于电解液等问题 , 而他们最新研制出的锂硫电池采用了有微孔的碳粒 , 规避了上述两个问题 。 汤浅公司表示 , 希望到2023年能将其锂硫电池的质量能量密度提至500瓦时/千克 。
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