电子显微镜图像。a-c) TEM、HAADF-STEM 图像以及 S@MoS2-Mo1/SGF 的相应元素映射图像。d-f)HR-STEM视图和QSTEM模型对应于2H-MoS2单层结构的示意图。来源:先进材料(2022).DOI: 10.1002/adma.202206828
一个国际研究小组希望,一种新的低成本电池,其能量容量是锂离子电池的四倍,生产成本要低得多,这将大大降低向脱碳经济过渡的成本。
在大学化学与生物分子工程学院的赵神龙博士的带领下,该电池是使用钠硫制成的 - 一种可以从海水中加工的熔盐 - 生产成本远低于锂离子。
尽管钠硫(Na-S)电池已经存在了半个多世纪,但它们一直是一种劣质替代品,其广泛使用受到低能量容量和短生命周期的限制。
使用简单的热解过程和碳基电极来提高硫的反应性和硫和钠之间反应的可逆性,研究人员的电池摆脱了以前低迷的声誉,在室温下表现出超高容量和超长寿命。
研究人员表示,Na-S电池也是锂离子电池的能量密度更高,毒性更小的替代品,锂离子电池虽然广泛用于电子设备和
储能,但制造和回收成本很高。
赵博士的Na-S电池经过专门设计,可为电网等大型可再生能源存储系统提供高性能解决方案,同时显着降低运营成本。
根据清洁能源委员会的数据,2021 年澳大利亚 32.5% 的电力来自清洁能源,该行业正在加速发展。家庭储能也在增长。根据最近的一份报告,2021 年安装了创纪录的 33,000 个电池。
“我们的钠电池有可能大幅降低成本,同时提供四倍的存储容量。这是可再生能源发展的重大突破,虽然从长远来看它降低了成本,但有几个财务障碍,“首席研究员赵博士说。
“当阳光明媚,微风不吹时,我们需要高质量的存储解决方案,这些解决方案不会花费地球成本,并且可以在本地或区域层面轻松获得。
“我们希望通过提供一种降低成本的技术,我们可以更快地达到清洁能源的地平线。这可能不言而喻,但我们脱碳的速度越快,我们限制变暖的机会就越大。
“使用钠等丰富资源制造的存储解决方案(可以从海水中加工)也有可能更广泛地保证更大的能源安全,并允许更多国家加入向脱碳的转变。
实验室规模的电池(锡翁电池)已在悉尼大学的化学工程设施中成功制造和测试。研究人员现在计划改进和商业化最近制造的Ah级袋细胞。
该论文发表在Advanced Materials上,涉及悉尼大学,卧龙戈宁大学,重庆大学,阿德莱德大学,中国科技大学和中国科学院的研究人员。
更多信息:张斌伟等人,高性能室温钠硫电池原子分散双位正极,具有创纪录的高硫质量负载,先进材料(2022)。DOI: 10.1002/adma.202206828期刊信息:先进材料
原标题:新的电池技术有可能显著降低储能成本