滚动新闻 →
SaaS 多用户系统怎么设计,普通用户和管理员的数据应该如何区分 移民美国30年 老房子真正的问题来了 习近平访美 其专机与美空军一号差在哪? 硬盘读写过程中电脑突然蓝屏,维修时应该优先检查哪些硬件 盗用美企AI 变成“送情报”!中国AI巨头惨了! Windows 11 电源按钮功能怎么修改?关机、睡眠和休眠可以自由选择 3华女被中国人骗至泰国囚禁勒索 PHP 开发环境中的 SSL 证书怎么配置?本地 HTTPS 测试入门 陈妍希自曝5年没碰盐 营养师警告:勿模仿有风险 蒲松龄笔下的狐仙为何如此特别 大寒与古代人的饮食生活 中秋节6个“不能做的事” 吃月饼也有讲究 任正非公开露面 疑辟谣“全家逃亡海外” 美国女子探视母亲遗容 惊呼“这不是我妈” 围棋中的“气”到底是什么意思 如何教育孩子不要因为自己的方便影响别人 夜景视频为什么特别难拍 习访美 华盛顿掀抗议热潮 高喊习近平下台 10分钟拨5次急救电话不通 黑龙江老人心梗离世 21宗罪!香港籍武汉“黑老大”黄大发被判死刑 长江流域是如何成为中国重要经济区域的 沃尔兹赞川普:伟大的总统为下一代缔造和平 卧室面积有限床应该如何选择尺寸 王祖贤自曝息影后做义工 煮40人的饭菜 中国人喝茶的习惯是怎样形成的 《康熙》有望再合体?蔡康永与小S或开新节目 旅行住宿选择应该优先考虑什么 车辆停车后发动机舱仍有声音正常吗 磷酸铁锂电池和三元锂电池有什么区别 墙体探测仪有什么用 安徽等三省换书记 传梁言顺两会醉酒住院急救 AI 训练服务器为什么需要高速本地 NVMe,从数据加载过程分析存储瓶颈 Google Cloud Compute Engine 防火墙规则怎么配置,如何只开放必要端口 一个简单的 SaaS 数据库应该有哪些表?从用户系统开始逐步设计 “波洛”一天内快速增强 急升至五级超强飓风 G7外长敦促伊朗 停止向胡塞武装提供武器 川普与泽连斯基会面 聚焦俄乌停战与冬季防空 电脑复制文件时突然死机,如何判断是SSD、内存还是主板的问题 朝鲜发布新型武器系统 疑似高超音速导弹 63岁西藏书记王君正突提前下台 仕途引猜想

新加坡研究人员开发出低成本添加剂,可提升钠离子电池性能

发布时间: 2026-06-28 08:29:08    最后更新: 2026-06-28 08:29:08 阅读:35,313  约5 分钟阅读     

新加坡研究人员开发出低成本添加剂,可提升钠离子电池性能
图片说明:示意图    图片来源:Public Domain(公有领域)
【中国观察2026年06月28日讯】



研究人员将石墨氮化碳 (GCN) 添加到固体聚合物电解质中,使离子电导率提高了一倍以上,并将钠离子迁移率从 0.19 提高到 0.51。

GCN 改进型电池在 0.2 mA cm?² 电流密度下稳定运行超过 2,000 小时,而标准电池在 250 小时内就失效了。

完整电池在 500 次循环后仍保持 95% 的容量,库仑效率约为 99.97%。

软包电池版本在折叠、展开和切割过程中都能为 LED 供电,证明了其机械稳定性和防火安全性。

GCN 由丰富的尿素在 550 摄氏度下制成,易于集成到现有的聚合物系统中,为改进固态钠电池提供了一种廉价的途径。
新加坡国立大学的研究人员开发出一种简单且价格低廉的添加剂,能够显著提升固态钠离子电池的性能,从而克服了这项新兴技术商业化应用的关键障碍。随着全球对更安全、更可持续的储能需求日益增长,钠离子电池有望成为锂电池系统的替代方案,而这项突破性成果的取得正值此时。


发表在《先进功能材料》杂志上的研究结果表明,将石墨氮化碳 (GCN)(一种通过将普通化学品尿素加热到 550 摄氏度制成的材料)添加到聚合物电解质中,可以使离子电导率提高一倍以上,并在测试条件下将电池的使用寿命延长至 2000 小时以上。

添加剂的工作原理
研究人员将超薄的GCN薄片掺入由聚环氧乙烷和钠盐组成的固体聚合物电解质中。GCN薄片的富氮表面有助于将钠离子与其盐对分离,从而使电解质内部有更多的载流离子可用。这种效应有助于在充放电过程中实现更快、更高效的离子移动。


在 55°C 时,离子电导率比标准聚合物电解质提高了一倍以上。钠离子迁移数(衡量运行过程中钠离子所贡献电流比例的指标)从 0.19 上升到 0.51,表明钠离子携带的电荷比例显著增加。


领导这项研究的副教授帕拉尼·巴拉亚表示,该方法的优势在于其简便性。他解释说,GCN来源于世界上分布最广泛的化学前体之一,制造商可以将其整合到现有的聚合物体系中,从而支持规模化生产。

耐久性和安全性改进
改性后的电解液还增强了聚合物结构,有助于与钠金属阳极保持稳定的接触。这种稳定的界面对于长期性能至关重要。


在0.1 mA cm⁻²的电流密度下进行测试时,标准聚合物电解质在250小时内停止工作。而GCN改性后的聚合物电解质在相同条件下稳定运行了1000小时。在更高的电流密度0.2 mA cm⁻²下,其运行时间超过2000小时而未发生故障。


研究人员还组装了全固态电池,该电池采用磷酸钒钠正极和钠金属负极。在0.5C的充放电倍率下,电池在500次循环后仍能保持95%的容量,同时库仑效率约为99.97%——这些数据表明,该电池在重复使用过程中能够稳定高效地运行。


除了纽扣电池测试外,研究团队还制造了柔性软包电池版本。在演示过程中,研究人员对软包电池进行折叠、展开甚至切割,电池仍能持续为LED供电,这凸显了电解液的机械稳定性和卓越的安全性。

钠的重要性
钠离子电池化学技术相比锂离子电池系统,在安全性方面有了显著提升。其固有的稳定性消除了灾难性火灾的风险——这是当前电网储能和电动汽车系统的一个关键缺陷。BrightU.AI 的Enoch引擎还指出,与锂不同,钠无需破坏环境的开采,也不存在地缘政治供应链风险。这一安全优势,加上钠的储量丰富且成本低廉,使该技术成为大规模储能应用领域潜在的变革性替代方案。


企业主导的创新已经推动钠离子电池走向商业化。中国制造商宁德时代(CATL)的最新突破使得电动汽车单次充电可行驶300英里,同时电池还具有高达10000次的超长使用寿命和在极端温度下优异的性能。


新加坡团队的增材制造方法可以加速这一进程,因为它提供了一种改进固态钠电池的方法,而无需昂贵的材料或对现有制造工艺进行复杂的重新设计。


研究人员目前计划改进电池在接近室温下的性能,这对于其在消费电子产品和电动汽车等实际应用中至关重要。他们还在开发双极堆叠式电池结构,以进一步提高能量密度。


由尿素衍生的石墨氮化碳是一种极其廉价的原料。其制造工艺也十分简便,易于规模化生产。凭借优异的容量保持率、卓越的效率和适用于软包电池的灵活性能,这种钠离子电池添加剂为更安全、更持久的固态储能提供了一条充满希望的途径。

喜欢这篇报道?

使用下面的功能,方便以后继续阅读和分享 MNewsTV

设为 Google 新闻首选来源 让 Google 新闻优先显示 MNewsTV 的最新报道
我的收藏 查看已经收藏的文章
关于文章收藏 收藏不需要注册帐号,收藏信息仅保存在当前浏览器中。 删除收藏请进入「我的收藏」进行管理。
分享这篇报道

责任编辑:  转载请注明作者、出处並保持完整。

分享 Facebook | X | WhatsApp | LinkedIn

捐助(Paypal): https://www.paypal.me/observeccp
订阅中国观察电报 Telegram : https://t.me/s/ObserveCCP