科学探索|科学家发现新奇的亮蓝色矿物 有助于打造更好的钠离子电池阴极

俄罗斯圣彼得堡大学的一支研究团队 , 已经从一种新发现的矿物身上 , 发现了有助于改善下一代电池性能的一个关键因素 。与普通锂离子电池一样 , 钠离子电池的工作原理 , 也是通过液体电解质在两极之间来回传送离子 , 遗憾的是目前的设计存在一定的局限性 。
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(来自:SpbU)
好消息是 , 这种新发现的亮蓝色矿物(被称作 petrovite) , 能够让此类装置较当今方案更具成本效益 。
得益于盐的廉价和广泛特性 , 钠离子电池有望取代锂电池 , 为笔记本电脑、电动汽车、智能手机等设备经济、高效地供电 。
目前面临的一大问题 , 就是阴极电池材料的选择 , 因其在离子来回穿梭(充放电)过程中起到了重要的作用 。
然而在循环使用的时候 , 不活跃的钠晶体往往会堆积在阴极表面 , 导致设备很快遭受致命损伤 。
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【科学探索|科学家发现新奇的亮蓝色矿物 有助于打造更好的钠离子电池阴极】(来自:Mineralogical Magazine)
有趣的是 , 在 1975 -1976 / 2012-2013 年间爆发过的托尔巴奇克火山的熔岩流中 , 圣彼得堡大学的科学家们 , 已在过去几年发现了数十种独特的矿物 。
本文要为大家介绍的 , 就是一种由钠、铜、硫、以及极少量的氧原子组合而成的亮蓝色聚合体 , 且构成了一个允许钠原子自由移动的空隙和通道 。
Stanislav Filatov 教授表示:目前这种用途的最大问题 , 就是矿物晶体结构中过渡金属的含量太少 。不过在实验室中 , 他们可以通过合成类似结构的化合物来投入实际运用 。
当然 , 在这项研究转化为概念验证的钠离子电池之前 , 科学家们还有很长一段路要走 。有关这项研究的详情 , 已经发表在近日出版的《矿物学》杂志上 。
_本文原题是为《Petrovite, Na10CaCu2(SO4)8, a new fumarolic sulfate from the Great Tolbachik fissure eruption, Kamchatka Peninsula, Russia》 。


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