Ten times! The new graphene greatly increases the capacity of sodium batteries, which may be comparable to lithium batteries in the future.

Опубликовано: Aug 27, 2021 08:07
[10 times! Whether it's made into a special Bubble as a heat switch or mixed with ceramics to form a super electrolyte, graphene is shaping the future of battery technology in some interesting ways. Now, scientists from Sweden have applied the magic material to sustainable sodium batteries, increasing their capacity by more than ten times that of traditional sodium batteries.

Whether it's making a special Bubble as a thermal switch or mixing it with ceramics to form a super-strong electrolyte, graphene is shaping the future of battery technology in some interesting ways. Now, scientists from Sweden have applied the magic material to sustainable sodium batteries, increasing their capacity by more than ten times that of traditional sodium batteries.

On the way to improve and create battery design, scientists are attracted by the rich sodium in the earth and regard sodium as an excellent substitute for lithium-ion batteries. These sodium-ion batteries function much like today's lithium-ion batteries, generating electricity by shuttling ions between a pair of electrodes in a liquid electrolyte, but for now, their performance is not satisfactory.

Part of the reason is that sodium ions are larger than lithium ions, so they do not blend well with graphite electrodes composed of graphene stacks. In general, when the battery is cycled in a process called intercalated (intercalationintercalation), the ions will move freely in and out of the graphite electrode, but the larger sodium ions cannot be effectively stored in the structure. This seriously affects the performance of sodium-ion battery, so that its capacity is about 35 mAh/g, which is the same as that of lithium-ion battery.

To find a solution to this problem, scientists at (Chalmers University of Technology) at the Chalmers Institute of Technology in Sweden turned to a new type of graphene with special properties. The team's Janus graphene is named after a Roman god known for his two faces, characterized by a molecule with only one side that is both a spacer and an active interaction point for sodium ions.

In fact, before that, scientists had applied two-sided thinking to so-called Janus particles, such as allowing spheres to both attract and repel water. In this case, molecules found on only one side of the graphene material promoted Static interactions between stacks and created more space between them, which the team found resulted in a huge increase in capacity.

Jinhua Sun, a member of the team, explained: "We added a molecular gap on one side of the graphene layer. When these layers are stacked together, the molecules create more space between the graphene sheets and provide an interaction point, which leads to a significant increase in capacity. "

It is reported that by using the new Janus graphene instead of graphite, scientists have achieved a capacity of 332 mAh/g in experimental sodium batteries, about 10 times higher than the traditional design, close to the capacity of lithium batteries using graphite. The research was recently published in the journal Scientific Progress.

Professor Aleksandar, author of the study, said: "it's really exciting when we observe that sodium ions are inserted at such a high capacity. The study is still in its early stages, but the results are promising. This shows that it is possible to design a graphene layer suitable for the ordered structure of sodium ions to make it comparable to graphite. "

Заявление об источниках данных: За исключением общедоступной информации, все остальные данные обрабатываются SMM на основе общедоступной информации, рыночного общения и с опорой на внутреннюю базу данных и модели SMM. Они приведены только для справки и не являются рекомендациями для принятия решений.

По любым вопросам или для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь: lemonzhao@smm.cn
Для получения дополнительной информации о доступе к нашим исследовательским отчётам обращайтесь:service.en@smm.cn
Связанные новости
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
7 часов назад
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
Читать далее
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
[SMM Еженедельный обзор рынка аккумуляторных элементов для хранения энергии 9.3] Дефицит поставок медной фольги ограничивает сентябрьские производственные планы, цены на аккумуляторные элементы для хранения энергии остаются стабильными
[Анализ SMM] Из-за ограниченного предложения медной фольги и более медленного, чем ожидалось, наращивания мощностей по производству аккумуляторных элементов большой ёмкости, рост производства аккумуляторных элементов для систем накопления энергии в Китае и в мире в сентябре, как ожидается, замедлится до 4,09% и 4,25% в месячном исчислении соответственно, однако это не свидетельствует об ослаблении конечного спроса. Условия спроса и предложения на рынке аккумуляторных элементов для систем накопления энергии остаются напряжёнными, цены на элементы 314 А·ч сохраняются стабильными. Ожидается, что в дальнейшем объёмы поставок будут steadily расти, а цены продолжат тенденцию от стабильности к повышению.
7 часов назад
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
8 часов назад
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
Читать далее
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
Председатель CATL: продажи NEV в Китае превысили 7,4 млн в первом полугодии, подчеркнута точность в производстве аккумуляторов
Председатель CATL Цзэн Юйцюнь в видеообращении к Всемирной конференции по силовым батареям 2026 года заявил, что в первом полугодии этого года продажи автомобилей на новых источниках энергии в Китае превысили 7,4 млн единиц, было выпущено более 600 новых моделей — в среднем почти три в день. Все конкурируют в скорости, характеристиках и цене, а циклы разработки становятся всё короче. Он отметил, что силовые батареи требуют чрезвычайно высокой точности и имеют очень низкий допуск на ошибку. При массовом производстве все мелкие проблемы многократно усиливаются, поэтому каждый процесс и каждый параметр должны строго контролироваться уже на этапе проектирования, аномалии должны выявляться заранее, а к проблемам качества должна быть нулевая терпимость.
8 часов назад
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
9 часов назад
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
Читать далее
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
Lithium Carbonate Market Weekly Review: 8.31-9.3 spot lithium carbonate prices rose first then fell, overall downward trend [SMM Weekly Review]
9 часов назад