中國粉體網訊 鋰離子電池應用越來越貼近百姓生活，但地球上鋰資源十分有限，且開采成本高。開發一種替代電池成為各國科學家努力的重要方向。南京理工大學夏暉教授與中外團隊合作，首創結構設計和調控方法，在錳基正極材料研究方面取得重要進展，使低成本鈉離子電池有望取代鋰離子電池，相關成果發表在最新一期《自然·通訊》上。
鈉資源豐富，開采費用僅為鋰的百分之一，因而鈉離子電池的研發成為科研人員爭相“開墾”的領域。而層狀結構的錳酸鈉正極材料具有理論容量高、價格低廉及來源廣泛等優點，使之成為鈉離子電池正極材料的熱門研究對象。
這種正極材料制成的電極比容量達到211.9毫安時每克，而目前市面上流通的鋰電池正極材料比容量約為140毫安時每克。充放電過程中，這種正極材料結構穩定無相變，體積變化僅為2%，循環充放電1000次后，比容量保持率高達94.6%，而電池行業一般的比容量保持率標準約為80%。
但由于錳酸鈉正極材料的層間距狹窄，充放電過程中，半徑較大的鈉離子在層間遷移時，會“擠壞”正極材料的結構，成為制約鈉離子電池研發的關鍵難點。除層間距外，影響鈉離子電池性能的另一重要因素為層狀結構中的鈉離子含量。不少科研人員嘗試通過各種方法制備出了不同層狀結構的錳酸鈉，但性能指標難以滿足實際應用需求。
（中國粉體網編輯整理/初末）
