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德克萨斯大学开发出新钠电池可显著降低起火风险

盖世汽车刘丽婷 2024-03-04 10:04:09

盖世汽车讯据外媒报道，德克萨斯大学奥斯汀分校（University of Texas at Austin）研究人员开发出新钠电池，显著降低了该技术的火灾风险，同时还依赖廉价、丰富的材料作为其构建模块。

图片来源：《Nature Energy》

尽管电池火灾很少见，但电池使用量的增加意味着此类事件正在增加。研究人员在电解质中使用了盐基固体稀释剂，以促进充放电循环。一种特定类型的盐——硝酸钠——使研究人员能够在电解质中仅使用一种不可燃的溶剂，从而稳定整个电池。相关研究以发表于期刊《Nature Energy》。

随着时间的推移，电解质（在电池两个电极之间传输带电离子的成分）中的多种液体溶剂会与其他成分发生反应，从而降低电池性能并导致安全风险。钠是锂的替代品，是这种电池的关键成分之一，具有高反应性，对此类电池的采用构成了重大挑战。这些反应会导致针状细丝（树突）的生长，从而导致电池短路，甚至着火或爆炸。

“电池着火是因为电解质中的液体溶剂与电池的其他部分不兼容，”科克雷尔工程学院沃克机械工程系（Cockrell School of Engineering's Walker Department of Mechanical Engineering）教授、该项目的首席研究员Arumugam Manthiram表示。“我们已经降低了风险，从而创造出更安全、更稳定的电池。”

除了安全性的提高之外，这种新型钠基电池也成为智能手机、笔记本电脑、电动汽车等提供动力的锂离子电池的更便宜的替代品。

该电池还拥有强劲的性能。电池一次充电的持续时间往往会随着时间的推移而下降。而新型钠电池在500次循环后仍保留80%的容量，符合智能手机中锂离子电池的标准。

Manthiram表示：“我们在这里展示了一种安全且生产成本低廉的钠电池，而且不会损失性能。开发锂离子电池的替代品至关重要，这些替代品不仅要与锂离子电池相当，而且还要更好。”

尽管研究人员将这种技术应用于钠电池，但他们表示也可以用于锂离子电池，尽管材料不同。锂开采成本高昂，并因其对环境的影响而备受争议。相比之下，钠可以从海洋中获取，更便宜，也更环保。