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科学家发现:钠电池容量下降的原因在于意外存在的氢

科学家发现钠电池容量下降的原因是意外的氢气。

UCSB官方网站)

Gasgoo新闻在我们的日常生活中,我们的手机,笔记本电脑,混合动力汽车和电动汽车都与电池密不可分,电池为我们提供动力。如今,锂离子电池是市场上最常用的电池。然而,使用量的增加可能导致锂的短缺并增加生产成本。作为潜在的替代品,钠离子电池正受到越来越多的关注。该电池性能良好,金属钠价格低,储量丰富。但是,钠离子电池的寿命比锂离子电池的寿命短。据国外媒体报道,加州大学圣塔芭芭拉分校的计算材料科学家克里斯范德瓦勒发现,钠电池容量下降的原因是电池中偶然存在的氢会导致电极的电极电池降级。

“在制造阴极材料时,通常会产生氢气,氢气可以从周围环境或电解质中吸收,”研究人员说。 “众所周知,氢气强烈影响电子材料的性能,而二氧化钠钠(NaMnO2)则是钠离子电池中常见的阴极材料。我们对氢对NaMnO2的影响非常好奇。为了研究这个问题,研究人员使用计算技术来预测杂质的存在对物质结构的影响以及由此产生的化学效应。

堪萨斯大学的Peelaers教授说,关键的发现是:“我们很快意识到氢气很容易渗透到材料中,从连接材料的锰氧化物骨架中释放锰原子。而且,锰的去除是不可逆转的。电池容量下降,最终导致电池性能下降。“

这些研究在加州大学圣巴巴拉分校Van De Walle的计算材料小组进行。范德瓦勒说:“早期的研究表明锰的损失可能发生在电解质的界面,也可能与相变有关,但真正的触发因素是确定的。新的研究表明,只要有材料中的氢是锰的损失可以在任何地方发生。由于氢原子的尺寸和反应性小,氢是材料中常见的污染物。现在它的有害影响已经显着,我们可以在制造过程中做到这一点。电池包装。采取措施防止氢气渗入,以提高电池性能。“

事实上,研究人员怀疑即使普通的锂离子电池也会受到意外氢气的不利影响。锂离子电池问题较少。原因是制备方法比较成熟,或者因为锂电池具有更强的耐氢性。具体原因尚不清楚。这将是未来的研究领域。

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13: 17

来源: Gasgoo

科学家发现钠电池容量下降的原因是意外的氢气。

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Gasgoo新闻在我们的日常生活中,我们的手机,笔记本电脑,混合动力汽车和电动汽车都与电池密不可分,电池为我们提供动力。如今,锂离子电池是市场上最常用的电池。然而,使用量的增加可能导致锂的短缺并增加生产成本。作为潜在的替代品,钠离子电池正受到越来越多的关注。该电池性能良好,金属钠价格低,储量丰富。但是,钠离子电池的寿命比锂离子电池的寿命短。据国外媒体报道,加州大学圣塔芭芭拉分校的计算材料科学家克里斯范德瓦勒发现,钠电池容量下降的原因是电池中偶然存在的氢会导致电极的电极电池降级。

“在制造阴极材料时,通常会产生氢气,氢气可以从周围环境或电解质中吸收,”研究人员说。 “众所周知,氢气强烈影响电子材料的性能,而二氧化钠钠(NaMnO2)则是钠离子电池中常见的阴极材料。我们对氢对NaMnO2的影响非常好奇。为了研究这个问题,研究人员使用计算技术来预测杂质的存在对物质结构的影响以及由此产生的化学效应。

堪萨斯大学的Peelaers教授说,关键的发现是:“我们很快意识到氢气很容易渗透到材料中,从连接材料的锰氧化物骨架中释放锰原子。而且,锰的去除是不可逆转的。电池容量下降,最终导致电池性能下降。“

这些研究在加州大学圣巴巴拉分校Van De Walle的计算材料小组进行。范德瓦勒说:“早期的研究表明锰的损失可能发生在电解质的界面,也可能与相变有关,但真正的触发因素是确定的。新的研究表明,只要有材料中的氢是锰的损失可以在任何地方发生。由于氢原子的尺寸和反应性小,氢是材料中常见的污染物。现在它的有害影响已经显着,我们可以在制造过程中做到这一点。电池包装。采取措施防止氢气渗入,以提高电池性能。“

事实上,研究人员怀疑即使普通的锂离子电池也会受到意外氢气的不利影响。锂离子电池问题较少。原因是制备方法比较成熟,或者因为锂电池具有更强的耐氢性。具体原因尚不清楚。这将是未来的研究领域。

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