韩国研发新型钠离子电池阳极，成本可望降40%

锂离子电池为当今储能技术主流，已广泛用于各类 3C 产品与电动车，但锂金属含量仅占地壳的 0.06%，且近年需求量大增，导致原物料价格上涨，再加上安全性质为人诟病，因此除了改善电池性能与降低成本，也有团队寻求锂基之外的电池。其中，钠离子电池(SIB)为后起之秀，由于钠与锂金属同为硷金属，物理化学性值相近，锂离子电池技术与材料部分可用于钠电池，但钠离子电池存有容量与阳极循环稳定性问题，尚有巨大成长空间。而近日韩国科学技术院(KAIST)成功研发硫化铜(copper sulfide)阳极钠离子电池，可望进一步降低整体电池生产成本与提升容量，并让钠离子电池朝商业化迈进。KAIST 材料科学与工程院的 Jong Min Yuk 和 Jeong Yong Lee 共同开发一种适用于钠离子电池的阳极材料，且在研究测试中，硫化铜阳极循环性比旧有材料高出 1.5 倍，制造成本预计更可降低 40%。该研究团队一直以来皆致力于寻求高电导和高理论容量的阳极材料，并选出硫化铜纳米板(nanoplates)，团队认为该化合物容易与钠生成合金(alloy)，因此可望提升电池容量与拉长循环性。研究分析也指出，透过晶体学(crystallographic)调整硫化铜之后，可为钠置入反应(ion)留出空间(room)，测验结果则显示，与石墨中的锂离子相比，硫化铜的钠金属离子置入能力高约 1.5 倍，还可在 250 次充放电循环后保持初始容量 90%。 钠离子电池还有一最大好处，即是地壳含量多达2.6%，蕴含量排行第六多，发展钠离子电池有助于降低整体电池成本，尤其对 3C 产品来说，电池成本就占整体 30%。Yuk 指出，近年来韩国出现空气品质问题，人们对于再生能源相关产品表现出极大兴趣，因此可借由该研究让韩国在能源产品取得先机。目前该研究已发布在《Nature Communications》。信息来源：科技新报编辑排版：中华新能源编辑部