美韩高校联手开发出锰基钠离子电池或将降低电动车电池成本

本文摘要：锂离子电池已沦为市场中的主流电池产品，许多智能手机、电动车辆争相使用该类电池。然而，美国德克萨斯大学达拉斯分校（UniversityofTexas,Dallas）与韩国釜山国立大学（SeoulNationalUniversity）联合研发出有一款全新电池，其使用锰基钠离子（manganeseandsodium-ion-basedmaterial）材料。 该材料或将减少电池成本，且生态环保性较佳，所做成的电池可可供电动车用于。

锂离子电池已沦为市场中的主流电池产品，许多智能手机、电动车辆争相使用该类电池。然而，美国德克萨斯大学达拉斯分校（UniversityofTexas,Dallas）与韩国釜山国立大学（SeoulNationalUniversity）联合研发出有一款全新电池，其使用锰基钠离子（manganeseandsodium-ion-basedmaterial）材料。

该材料或将减少电池成本，且生态环保性较佳，所做成的电池可可供电动车用于。德州大学达拉斯分校辖下的埃里克强森工程与计算机科学学院（ErikJonssonSchoolofEngineeringandComputerScience）材料科技与工程专业的KyeongjaeCho教授回应，电池成本是个亟待解决的实质性问题。

随着制造商、用户对电动车市场需求的大大提高，锂电池产量很有可能难以为继，无法符合大大快速增长的产品市场需求。据国际能源署（InternationalEnergyAgency）新近公布的报告表明，累计至2020年，全球电动车数量或将超过900万-2000万辆；累计至2025年，全球电动车数量或将超过4000万辆至7000万辆，预计电动车的实际数量视涉及国家政策而以定。

若使用钠材料，则未来将会增加电动车的电池成本，因为钠的价格比较较低廉，且储量富裕，不过也某种程度不存在一些弊端。Cho回应：“锂的价格更为便宜，矿产资源受限，全球只有几处有锂矿。但钠就不不存在矿产严重不足的问题，几乎可以从海水中萃取。

失望的是，尽管钠离子电池的价格比锂离子电池低廉，但钠的能量密度要比锂较低20%。”而电池的能量密度（或储能能力，energystoragecapacity）则必要要求了电动车等设备的运行时间。

电池一般来说由负极（阳极）及负极（阴极）和两者间的电解质包含。在标准型锂离子电池中，阳极由锂、钴（cobalt）、镍及氧气包含，而阴极则由石墨（碳的一种形式）包含。

当电池电池时，锂离子从阳极向阴极移动，并吸附于碳上。当电池静电时，锂离子新的返回阳极，为设备获取电能。Cho回应：“早于在数年前，就未来将会向锂离子电池的阳极加到氧化锰材料，进而提高其电池的电量。

失望的是，当初试验时，电池的状态展现出得不过于平稳。”根据Cho与他同事的设计，他们使用钠代替了阳极内占到比仅次于的材料——锂，后用锰代替价格更加便宜、储量更加匮乏的钴和镍。Cho声称：“我们研发设计的钠离子材料更加平稳，其电池容量可相媲美锂离子电池，我们指出该类电池具备可扩展性。

为此，我们期望业内能使用这类新材料，并逐步构建商业化量产。”基于对其他实验材料的物理特性及化学特性的深入研究，该研究团队使用了合理的原材料用料并攻下了上述技术难题。

他们再行使用了计算机仿真，进而测量了电池达到最佳性能时各原子的配备，然后在实验室内展开了大量的材料测试以后研发顺利。

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