新型石墨烯為永續鈉電池鋪路

鋰離子電池因其儲能能力而成為我們技術的基石。 但當考慮到其生產的環境和貨幣成本時，鋰本身並沒有那麼偉大。 更好的替代品是鈉，地球上儲量豐富，但製造鈉電池卻不可行沒有它的困難。然而，其中之一可能已被排序。

查爾姆斯理工大學的研究人員已經能夠用特殊類型的石墨烯建構用於鈉電池的高性能電極材料。 此電池的能量容量非常接近標準鋰電池的能量容量。 該突破發表於科學進步。

在鋰電池中，陽極由石墨（鉛筆芯中的材料）製成，石墨烯是一層一層的。 鋰離子足夠小，可以進出石墨烯層，但鈉離子要大得多，因此不能使用相同的技巧。 這就是 Janus 石墨烯的用武之地。

「我們在石墨烯層的一側添加了分子間隔物。 當各層堆疊在一起時，分子在石墨烯片之間創造了更大的空間並提供了相互作用點，從而導致容量顯著提高。陳述。

使用標準石墨的鈉電池的容量為每公克 35 毫安培時，不到標準鋰電池的十分之一。 採用 Jannus 石墨烯的新方法每克電流可達 322 毫安培。 仍低於鋰，但更接近。 而且它們是完全可逆的並且具有很高的循環穩定性。

「當我們觀察到具有如此高容量的鈉離子嵌入時，真是令人興奮。 該研究仍處於早期階段，但結果非常有希望。 這表明可以以適合鈉離子的有序結構設計石墨烯層，使其與石墨相媲美。

這種石墨烯的名字來自羅馬神，雅努斯。 石墨烯由組織成單一單原子厚層的碳製成。 Janus 因具有兩個面而聞名，因此在這裡它像徵著這樣一個事實：由於分子間隔物，該層在一側看起來不同。 雅努斯也是門之神，團隊喜歡這種材料的想法打開門到新技術。

「我們的 Janus 材料距離工業應用還很遠，但新的結果表明，我們可以設計超薄石墨烯片以及它們之間的微小空間來實現高容量能量儲存。 我們非常高興能夠提出一種具有成本效益、豐富且可持續的金屬概念。