愛爾蘭開發出世界首款全電芯雙陽離子電池

利默里克大學 (UL) 的研究人員開發出一種可以改變電動汽車和便攜式電子產品未來的電池。他們在儲能技術方面的突破導致了世界上第一個全電池雙陽離子電池的開發。

這一創新系統結合了鋰離子和鈉離子，顯著提高了電池容量和穩定性，標誌著可持續能源研究的新前沿。

工作， 發表 V 納米能源該研究由 UL 化學科學學院化學副教授兼 UL Bernal 研究所首席研究員 Hugh Guiney 和愛爾蘭政府博士後研究員 Syed Abdul Ahad 博士（他在該系和伯納爾研究所的同事）領導。

該項目是與伯明翰大學的研究人員合作進行的。

與傳統的純鈉（單陽離子）電池不同，這種新型雙陽離子系統結合了鋰和鈉的優點，在保持鈉作為主要成分的同時提供更好的性能，使該技術更加高效和可持續。

吉尼副教授說：“我們首次證明，鈉離子電池可以通過將鈉和鋰結合在以鈉為主的雙離子電解質中來‘充電’。”

“這一突破為更環保、更高性能的電池化學物質鋪平了道路。”

Abdul Ahad 博士構思了這項研究，並在導師的指導下開展了實驗工作，他解釋說：“通過引入鋰和鈉陽離子，我們有效地將電池容量提高了一倍，否則在典型的鈉離子電池中電池容量會較低。我們使用的陽極材料以前從未這樣做過，預計鈉離子電池具有高容量。”

該電池的設計允許鋰充當電解質內的“容量增強劑”，為鈉離子系統充電，同時保持長期穩定性。這種方法不僅提高了能量密度（這對於擴大電動汽車的續航里程至關重要），而且還通過減少對昂貴且對環境具有挑戰性的材料（例如鈷）的依賴來提高安全性和可持續性。

鈉離子電池長期以來一直被視為目前為大多數商用電器供電的鋰離子電池的更綠色替代品，但鈉離子電池不具有與鋰離子相同的能量密度，這意味著電池性能要低得多。

這一令人興奮的發展意味著鈉離子仍然可以用來提供高功率。鋰離子和鈉離子在充電和放電過程中協同工作，電池可承受高達 1,000 次循環，使其成為一種更環保、更便宜的電池。

該團隊現在計劃擴大研究範圍，探索新的材料組合和離子系統，包括矽基陽極和鋰鎂和鉀鋰等替代離子對。