韩国科学技术院开发新型钠离子电池比锂离子电池的成本低40%-电子工程世界

现在，很多汽车公司准备从内燃机汽车转向生产电动汽车。然而，对消费者来说，电动汽车的价格有些偏高。考虑到电池约占生产成本的30%，要提高电动汽车竞争力，必须降低电池成本。

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(图片来源：phys.org)

据外媒报道，韩国科学技术院（KIST）宣布，由该院储能研究中心Sang-Ok Kim博士领导的团队已经开发出一种新型、高性能、经济的负极材料，可用于钠离子蓄电池，使其比锂离子电池更具成本效益。这种新型材料的储能能力，是商用锂离子电池中石墨负极的1.5倍。而且，在快速充放电速率达到10A/g的情况下，即使经过200次循环，其性能也不会下降。

钠在地壳中的储量是锂的500多倍。与锂离子电池相比，钠离子电池的成本要低40%，被视为下一代蓄电池。然而，与锂离子相比，钠离子更大，不能稳定地储存在电池的石墨或硅负极中。因此，很有必要开发一种新型的高容量负极材料。

研究人员使用二硫化钼（MoS2），这种金属硫化物可以作为大容量负极材料的候选材料。MoS2可以储存大量电能，但由于其电阻高和结构不稳定，无法在电池运行过程中使用。 Sang-Ok Kim博士的团队克服了这个问题，用硅油制造了一层陶瓷纳米涂层，这是一种低成本、环保的材料。通过简单的过程将MoS2前体与硅油混合在一起，并对混合物进行热处理，可获得低电阻、稳定性高的异质结构。

电化学性能测试表明，该材料的储电量至少是未镀膜MoS2材料的两倍（约600mAh/g），而且经过200次快速充放电循环，仍能保持这样的容量水平。这样优异的性能源自具有高储电容量的陶瓷纳米涂层。该涂层赋予MoS2表面高的导电性和硬度，使材料的电阻较低，并提高结构稳定性。

Sang-Ok Kim博士表示：“通过纳米涂层表面稳定技术，可以成功解决MoS2的高电阻和结构不稳定问题。因此，我们可以开发出一种能够稳定储存大量电能的钠离子电池。我们的方法采用具有成本效益的环保材料，如果能进行调整，用于大规模制造负极材料，可以降低生产成本，促进钠离子电池的商业化，将其用于大容量蓄电设备。”

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