可充电电池市场增长迅速，但所需原材料有限。例如，钠离子电池可以提供替代方案。为此，研究人员研究了电解质溶液和电极材料的新组合。

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可充电电池市场增长迅速，但所需原材料有限。例如，钠离子电池可以提供替代方案。HZB 和柏林洪堡大学的联合研究小组为此研究了电解质溶液和电极材料的新组合。

 

“与基于锂离子存储在电池正极和负极中的锂离子电池相比，我们一方面在研究钠离子，因为它们也存在于廉价的食盐中。另一方面另一方面，我们将钠离子与其溶剂化物壳一起存储，即来自电解质溶液的溶剂分子将两个电极分开。这使得实现全新的存储反应成为可能，”研究小组负责人 Philipp Adelhelm 教授解释说“原位电池分析”，由洪堡大学和柏林亥姆霍兹中心于 2020 年联合创办。

 

当伴随着它们在晶格中的溶剂化壳时，离子的存储被称为共嵌入。到目前为止，这个概念仅限于钠离子电池的负极。现在，Adelhelm 周围的研究人员已经成功地将这一概念扩展到电池的正极。该出版物的第一作者 Guillermo A. Ferrero 博士解释说：“对于二硫化钛和石墨，我们首次将两种在电池充电和放电过程中吸收和释放相同溶剂的材料组合在一起。” 科学家们可以通过在 HZB 的 X 射线核心实验室在 LIMAX 160 上进行的原位测量来观察材料在充电和放电过程中的变化。这有助于他们确定电池内部的共嵌入机制。

 

HZB 的 Katherine A. Mazzio 博士解释说：“我们仍处于了解共嵌入电池影响的早期阶段。但我们可以预见一些可能的优势。”通过实现更好的低温性能来提高效率。它还可用于改进替代电池概念，例如使用多价离子代替对溶剂化层特别敏感的 Li+ 或 Na+ 存储。”

 

本项目根据欧盟地平线 2020 研究与创新计划获得欧洲研究委员会 (ERC) 的资助（资助协议号 [864698]，SEED）。