中國儲能網(wǎng)訊：日本九州大學等3所大學和住友化學共同試制了鈉（Na）離子充電電池，并確認了試制電池的充放電動作。九州大學先導物質(zhì)化學研究所負責開發(fā)正極材料，住友化學的筑波開發(fā)研究所負責開發(fā)負極材料，山口大學和日本大學負責開發(fā)電解液。三方將各自的技術匯總到一起，開發(fā)出了鈉離子充電電池樣品。
隨著電動汽車等的全面普及，鋰（Li）離子充電電池的需求將會激增，這可能會導致鋰資源的開采能力跟不上需求。因此，作為對鋰離子充電池需求的一種補充，鈉離子充電電池的開發(fā)備受關注。但是，由于鈉離子的離子半徑比鋰離子大，目前還處在摸索適合鈉離子的正負極材料及電解液等必要技術的階段。
有望實現(xiàn)成本比鋰離子電池低的電池
在此次共同研究中，九州大學研究了不含鈷（Co）等稀有金屬的正極材料，并針對Na3V2（PO4）2F3等數(shù)種被視為有力候補的正極材料，調(diào)查了鈉離子的運動情況。
負責開發(fā)負極材料的住友化學研究了名為 “C1600”的多孔性難石墨化碳材料的硬碳。這是一種經(jīng)1600℃熱處理制成的碳類材料，該公司確認了其在300mAh/g充放電動作中，鈉離子具有可逆性。據(jù)稱連金屬鈉的析出都沒有。
山口大學和日本大學負責研發(fā)混合非水溶劑離子液體的電解液，在使用“NaTFSI”離子液體鹽的碳酸丙烯酯混合類電解液等中，研究了負極材料使用C1600時的鈉離子充放電運動。
九州大學等確認了用這些正極、負極及電解液的電池構成，在60mAh/g充放電時，可實現(xiàn)室溫可逆反應。
并且，還用正極材料為NaFe0.4Mn0.3Ni0.3O2，負極為C1600，混合了非水溶劑離子液體的電解液構成電池，對層壓電池單元實施了200％過充電耐性試驗。稱確認了不會破裂或著火等。
九州大學先導物質(zhì)化學研究所介紹說，如果在此次成果的基礎上進一步推進研究，實現(xiàn)采用水溶液類電解液的鈉離子充電電池的實用化，那么就“極有希望將電池隔膜從聚丙烯換成無紡布，將負極的集電板材料從銅箔換成鋁箔，將正極材料換成便宜的鐵類材料”。這樣一來，“就有望出現(xiàn)成本比鋰離子充電電池更低的鈉離子充電電池”。
