Quels sont les matériaux des batteries aux ions sodium
Aug 18,2022

La batterie sodium-ion comprend principalement cinq parties : c matériau d'électrode d'athode, matériau d'électrode d'anode, électrolyte de batterie, collecteur de courant de batterie et séparateur de batterie .


Cathode

matériau d'électrode

Les matériaux de cathode et d'anode affectent les indicateurs de performance clés tels que la densité d'énergie, la densité de puissance, la durée de vie et la sécurité des batteries Na-ion, et sont essentiels aux performances de la batterie.

Les principaux matériaux de cathode de batterie sodium-ion peuvent être divisés en oxydes métalliques en couches, en composés polyanioniques et en systèmes composés de bleu de Prusse.


Matériau d'anode

Différent de l'électrode négative en graphite utilisée dans les batteries lithium-ion, en raison de l'espacement trop petit entre les couches de graphite, les ions sodium avec un rayon plus grand ont besoin de plus d'énergie pour s'intercaler entre les couches de graphite. La désintercalation réversible ne peut pas être effectuée dans la fenêtre de potentiel effectif, il est donc considéré que le graphite conventionnel ne peut pas être utilisé comme anode des batteries Na-ion.


Les directions de recherche des matériaux d'anode pour les batteries aux ions sodium comprennent le carbone dur , le carbone mou, les oxydes et alliages à base de titane, etc. La recherche sur le carbone dur est la plus importante, et les batteries au sodium commerciales actuelles utilisent également des matériaux en carbone dur comme électrodes négatives. .

carbone dur



Séparateur de batterie

À l'heure actuelle, la composition d'électrolyte de la batterie sodium-ion à base d'électrolyte organique la plus courante est très similaire à celle de la batterie lithium-ion, et le solvant reste inchangé.

Seul le sel soluté est changé du matériau de batterie au lithium LiPF6 au sodium NaPF6 et le séparateur peut utiliser le même séparateur que la batterie lithium-ion.

Le séparateur est utilisé pour isoler les électrodes positives et négatives des batteries sodium-ion, empêchant les phénomènes de court-circuit et agissant en même temps comme un canal ionique.


Batteries sodium-ion

électrolyte

Les électrolytes sont des porteurs de charge ionique nécessaires pour que les réactions électrochimiques se produisent et sont la clé pour améliorer les caractéristiques de puissance des batteries Na-ion. Les électrolytes sont principalement composés de solvants, de solutions, d'additifs et similaires. L'électrolyte le plus courant pour les batteries sodium-ion est un électrolyte liquide organique. La partie solvant organique de l'électrolyte organique est similaire à la composition correspondante des batteries lithium-ion.

Matériaux de batterie au sodium Électrolyte NaPF6



Matériau du collecteur de courant

La feuille d' aluminium du collecteur de courant de la batterie sodium-ion est fondamentalement la même que celle de la batterie au lithium, et les exigences de performance sont fondamentalement similaires.

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