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

เผยแพร่แล้ว: 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. "

คำชี้แจงแหล่งที่มาของข้อมูล: นอกจากข้อมูลที่เปิดเผยต่อสาธารณะแล้ว ข้อมูลอื่นๆ ทั้งหมดได้รับการประมวลผลโดย SMM จากข้อมูลสาธารณะ การสื่อสารกับตลาด และการพึ่งพาแบบจำลองฐานข้อมูลภายในของ SMMข้อมูลเหล่านี้มีไว้เพื่ออ้างอิงเท่านั้น ไม่ถือเป็นข้อเสนอแนะในการตัดสินใจ

หากมีข้อสงสัยหรือต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาติดต่อ: lemonzhao@smm.cn
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเข้าถึงรายงานการวิจัยของเรา โปรดติดต่อ:service.en@smm.cn
ข่าวที่เกี่ยวข้อง
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
7 ชั่วโมงที่แล้ว
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
อ่านเพิ่มเติม
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
[SMM รีวิวรายสัปดาห์ตลาดเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน 9.3] อุปทานฟอยล์ทองแดงตึงตัวจำกัดแผนการผลิตเดือนกันยายน ราคาเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงทรงตัว
[SMM วิเคราะห์] จากอุปทานฟอยล์ทองแดงที่ตึงตัวและการเร่งกำลังการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ความจุสูงที่ช้ากว่าคาด การเติบโตของการผลิตเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานของจีนและทั่วโลกในเดือนกันยายนคาดว่าจะชะลอลงเหลือ 4.09% และ 4.25% MoM ตามลำดับ แต่ไม่ได้บ่งชี้ว่าอุปสงค์ปลายทางอ่อนแอลง สภาพอุปสงค์-อุปทานของเซลล์แบตเตอรี่กักเก็บพลังงานยังคงตึงตัว โดยราคาเซลล์แบตเตอรี่ 314Ah ทรงตัว การจัดส่งคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในระยะข้างหน้า โดยราคายังคงมีแนวโน้มทรงตัวถึงปรับสูงขึ้น
7 ชั่วโมงที่แล้ว
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
7 ชั่วโมงที่แล้ว
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
อ่านเพิ่มเติม
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
ประธาน CATL: ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนทะลุ 7.4 ล้านคันในครึ่งปีแรก เน้นความแม่นยำในการผลิตแบตเตอรี่
ประธาน CATL เจิ้ง อวี้ฉวิน กล่าวผ่านวิดีโอในงานประชุมแบตเตอรี่กำลังโลกปี 2026 ว่า ในช่วงครึ่งปีแรกของปีนี้ ยอดขายรถยนต์พลังงานใหม่ของจีนเกิน 7.4 ล้านคัน มีรถรุ่นใหม่เปิดตัวกว่า 600 รุ่น เฉลี่ยเกือบ 3 รุ่นต่อวัน ทุกฝ่ายแข่งขันกันทั้งด้านความเร็ว สเปก และราคา วงจรการพัฒนาสั้นลงเรื่อย ๆ เขาชี้ว่าแบตเตอรี่กำลังต้องการความแม่นยำสูงมาก และมีความคลาดเคลื่อนได้น้อยมาก ในการผลิตจำนวนมาก ปัญหาเล็ก ๆ ทั้งหมดจะถูกขยายหลายเท่า ดังนั้นทุกกระบวนการและทุกพารามิเตอร์ต้องควบคุมอย่างเข้มงวดตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ ต้องระบุความผิดปกติล่วงหน้า และต้องไม่ยอมให้มีปัญหาด้านคุณภาพโดยเด็ดขาด
7 ชั่วโมงที่แล้ว
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
8 ชั่วโมงที่แล้ว
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
อ่านเพิ่มเติม
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
ตลาดลิเทียมคาร์บอเนตรายสัปดาห์: 8.31-9.3 ราคาสปอตลิเทียมคาร์บอเนตปรับขึ้นก่อนแล้วปรับลง แนวโน้มโดยรวมลดลง [SMM รายงานรายสัปดาห์]
8 ชั่วโมงที่แล้ว
Ten times! The new graphene greatly increases the capacity of sodium batteries, which may be comparable to lithium batteries in the future. - Shanghai Metals Market (SMM)