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钠离子电池用锰系高容量双极材料技术得以开发 为了开发低价型电力存储系统

등록일 2019.01.15. 작성자 Editor 조회 7390
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钠离子电池用锰系高容量双极材料技术得以开发
为了开发低价型电力存储系统

东国大学姜容墨(音译)教授研究小组进行开发

 

姜容墨(音译)教授研究小组成功开发了相比锂离子二次电池自然资源丰富、更具价格竞争力的钠离子二次电池用双极材料稳定化技术。

作为新再生能源时代的电力存储及分配核心,能源储存系统(ESS)与电车(EV)需要能源密度高,且价格合理的二次电池。尤其是用于锂离子二次电池的锂离子前驱物质不仅资源有限,而且价格非常高昂,因此在单价和存量方面都具有优势的钠离子二次电池日益得到广泛关注。

姜容墨(音译)教授研究小组这些年一直研究在性能方面能够与锂离子二次电池双极及阴极媲美,同时还能降低成本的钠离子二次电池双极用Mn(锰)系氧化物及阴极用炭精棒。作为其第一项研究陈果,用Zn(锌)代替具有分层结构(P2)的Mn系氧化物钠离子,从而清除了Jahn-Teller distortion、Phase separation等扰乱Mn系分层结构氧化物双极稳定性的致命结构因素。并通过电子显微镜、放射线等高科技分析方式,确认了通过第1原理计算所预测的效果,从而获得使相应材料的寿命特性等所有电子化学特点大幅提升的成果。

姜教授表示:“在Uber、Grab等共享经济逐渐扩散的美国等多个国家,故障少、充电系统单价低的电车(EV)发展得非常快。这使得电车以及充电系统单价方面研究所具有的产业价值变得空前重要。考虑到这一点,我们研究小组在钠离子二次电池研究过程中,把重点放在了单价最低的Mn系双极材料,以及碳素棒阴极材料。尤其是在双极材料方面,迄今为止的研究将焦点放在了钠和锂离子等碱性离子移动路径比较清楚的结晶(Crystalline phase),未来有必要将这些结晶转变成成本低,且能克服原有局限性的准结晶和非结晶。”

除此之外,本研究的第1作者还有目前获得海外优秀新锐研究者支援项目支援的东国大学张凯博士。还有庆熙大学金斗浩(音译)教授、浦项大学崔始英(音译)教授、首尔大学赵孟孝(音译)教授研究小组等在“韩国研究财团海外优秀新锐研究者支援项目,中坚研究项目”等的支援下,共同参与到本次研究中。相关研究结果已于1月7日登载到“Nature Communications”网络版中。