2016年4月24日
开发钠离子电池正极 用氧离子充放电东京大学
由东京大学工学研究生院化学系统工程系山田敦夫教授和大久保正史副教授领导的研究小组开发了钠离子电池的正极,钠离子电池是下一代电池的候选者不使用锂等稀有元素。宣布已完成。
迄今为止,对于钠离子电池中使用的正极,已经研究了通过过渡金属(铁和锰)的氧化/还原反应进行充电和放电的化合物。但是,由于物质中所含的过渡金属量,可充放电的电流量被抑制在较低水平,这是长时间无法供电的原因。
这次,研究小组发现,由钠、过渡金属和氧化物离子组成的具有蜂窝状结构的层状氧化物可以通过氧化物离子的氧化/还原反应进行充电和放电。以往认为,由于氧的解离和晶体结构的变化,在这种反应中不会发生稳定的反应。本研究中,由于氧化物离子与蜂窝结构中产生的过渡金属的协同结构畸变,使氧化物离子的电子发生强烈相互作用,形成促进氧化还原的化学态。通过详细分析。实际应用所得反应作为钠离子电池正极的结果是,与仅从过渡金属中提取电子的传统正极相比,可以储存1.4倍的电量,并且还可以进行充放电。结果发现,即使反复使用,电池的特性也完全没有变差,反应非常稳定,可以使用。
物质中大量含有的氧化物离子实现充放电有望加速钠离子电池的发展,降低电动汽车的成本,摆脱对稀缺资源的依赖状态。...