鈉離子電池是一種很有前途的儲能技術(shù)，在固定存儲領(lǐng)域的商業(yè)化程度已經(jīng)很有限。鈉離子已經(jīng)引起了研究人員的廣泛關(guān)注，因為它提供了一種鋰離子電池的替代品，這種電池依賴于更便宜、更豐富的材料。

在能量密度方面，鈉離子技術(shù)比鋰稍落后。這意味著它被廣泛認為是不切實際的應(yīng)用，如電動汽車或消費電子產(chǎn)品，其中電池的大小和重量是一個主要問題。然而，東京科學(xué)大學(xué)（TOS）的科學(xué)家們的一項新發(fā)現(xiàn)可能會推翻這一假設(shè)。

該大學(xué)的一個小組研究了碳電極材料來提高鈉離子電池的容量，并開發(fā)了一種制造多孔硬質(zhì)碳陽極的技術(shù)。本文介紹了一種新型硬碳鈉離子電池正極材料的制備技術(shù)，該材料將解決鋰離子電池的難題。

氧化鎂模板

該工藝的關(guān)鍵是使用氧化鎂（MgO）作為孔隙大小和結(jié)構(gòu)的“模板”。MgO顆粒形成碳基體，并在600攝氏度下進行預(yù)處理，然后在1500攝氏度下進行酸浸和碳化。經(jīng)過一系列優(yōu)化氧化鎂模板和計算理想制備條件的實驗后，該小組能夠制備出每克478millamp小時的容量的硬質(zhì)碳，并且在第一個循環(huán)中具有88%的庫侖效率（電荷轉(zhuǎn)移效率）。

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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TOS教授ShinichiKomaba指出，之前報道的這種材料的最高值是438毫安時/克，這是通過在更高的溫度下加工實現(xiàn)的。TOS給出的計算結(jié)果表明，使用這種陽極的鈉離子電池的電壓差比現(xiàn)在的標準鋰離子電池略低，但仍能使能量密度增加約19%（每千克1600瓦時，而不是1430瓦時）

科馬巴說：“我們的研究證明，實現(xiàn)高能鈉離子電池是可能的，推翻了人們普遍認為鋰離子電池具有更高的能量密度?！薄！拔覀冮_發(fā)的具有極高容量的硬碳為新型儲鈉材料的設(shè)計打開了一扇門。”

其他正在研究中的電池概念所承諾的能量密度遠遠超出了TOS在這里所達到的水平，目前尚不清楚這種新概念還能擠出多少性能。然而，這項工作可能迫使研究人員重新思考鈉離子電池的可行性。下一步將是評估這種方法的實用性，以及這種材料是否能在多次循環(huán)中保持穩(wěn)定性，并達到至少與當(dāng)今鋰離子技術(shù)相當(dāng)?shù)膲勖?/p>