热分析&电镜&表面分析,分享最新国内外仪器技术成果进展
仪器信息网讯 可充电电池广泛应用于移动设备和大规模能源储存。然而,可充电电池的大规模应用不仅消耗了大量的不可再生资源,而且产生了大量的电池废弃物,对环境和生态造成了极大地威胁。通过回收和再利用废旧电池,不仅可以减少对电池关键材料资源的需求,也能减轻对环境和生态的不利影响。广东工业大学林展课题组在Nature Communications上发表了 “Sustainability-inspired cell design for a fully recyclable sodium ion battery”的最新研究成果,提出在钠离子电池中引入双极电极设计的思路,实现了电极材料高效回收利用。结果表明,以铝箔作为共享集流体,Na3V2(PO4)3作正极的钠离子电池中,Na3V2(PO4)3回收率接近100%,元素铝回收率接近99.1%,固相材料回收率达98.0%。该研究指明了下一代钠离子电池技术新的研究方向。
钠离子电池是锂离子电池的理想替代品,然而其大规模应用势必产生资源和环境问题。可回收电池设计是实现电池可持续发展的有效途径。一个典型的电池结构主要由配件、电解液、隔膜、正极材料、负极材料和集流体六部分组成,其中配件、电解液和隔膜的回收相对容易,而成本较高的正、负极电极单元回收较困难。双极电极设计,以铝作为共享集流体,可以实现电极材料的高效回收,而铝和钠不发生合金化反应是该设计的基础。
传统单极电极(左)和新型双极电极(右)
金属钠和水可以生成氢氧化钠,氢氧化钠和铝可以生成偏铝酸钠;向偏铝酸钠中加入盐酸,可以生成氢氧化铝和氯化钠。以上简单的化学反应,组成了实现电池材料的循环利用的基本思路。
循环利用示意图
研究表明,循环再生的Na3V2(PO4)3@C(NVP@C)正极材料,通过XRD衍射比对、充放电测试和循环伏安测试,证实了其仍具有与之前相近的电化学性能,说明了该思路的可行性。
XRD衍射比对、充放电测试和循环伏安测试
更多信息建议到Nature Communications官网浏览,地址:
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09933-0
[来源:仪器信息网] 未经授权不得转载
“国货”的崛起之路:研发+服务双升级——走进上海禾工科学仪器有限公司
2024.05.08
2024.03.19
版权与免责声明:
① 凡本网注明"来源:仪器信息网"的所有作品,版权均属于仪器信息网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:仪器信息网"。违者本网将追究相关法律责任。
② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为默认仪器信息网有权转载。
谢谢您的赞赏,您的鼓励是我前进的动力~
打赏失败了~
评论成功+4积分
评论成功,积分获取达到限制
投票成功~
投票失败了~