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電池研究超前佈署—全固態鈉二氧化碳電池

自18世紀工業革命後,人類對於能源之需求日益俱增,目前全球仍仰賴石油、天然氣與煤等化石能源作為日常供電所需,然燃燒化石能源將產生大量溫室氣體排放至大氣中,造成全球暖化與極端氣候等問題,且影響最大者為二氧化碳之濃度急遽提升。因化石能源之過度開採,其即將於未來之二至三百年內耗盡,故近年科學家致力於開發綠色再生能源,以減少二氧化碳之排放與降低石化能源之消耗。
 
電池為最常見之儲能系統,其中以鋰離子電池為主流,其具體積小與能量密度高(約300 Wh kg-1)之優勢,並廣泛應用於行動電話與筆記型電腦等電子產品。然因地球鋰資源稀少與成本昂貴,且鋰離子電池之能量密度無法滿足未來電動車所需,故須以能量密度高之替代金屬電池取代鋰金屬為發展目標。近年來因鈉資源具地球含量高與成本低廉之優點,鈉電池已成為綠色能源之熱門重點之一。其中,鈉二氧化碳電池因其高能量密度(1.13 kWh kg-1)與二氧化碳之有效利用而備受關注,且二氧化碳於火星中大氣佔有率近95%,鈉二氧化碳電池亦可作為未來火星探索之可靠能源供給。然鈉二氧化碳電池主要使用液態電解質(如醚類與碳酸酯),因其本身之易燃性而具安全性問題與電解液之潛在外漏,此一現象於開放式電池系統中更為嚴重,液態電解液更容易揮發,限制鈉二氧化碳電池之實際應用。本文將闡述鈉二氧化碳電池之發展,並說明以無機固態電解質取代有機電解液,同時解決陰極與固態電解質間接觸性差,以提升電池循環性能。詳細內容....

資料來源:材料世界網
資料連結:https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=46960