Hybridionenbatterie "Lithium-Ionen + Nano-Ionen"

Lithium-Ionen-Batterien sind heute die vielseitigste chemische Energiequelle und weisen einen sehr schnellen Entwicklungstrend auf. Verschiedene Lithium-Ionen-Batterien weisen jedoch aufgrund der Materialeigenschaften ihre eigenen Mängel auf. Natrium kann leicht in mehrere Richtungen ein- und austreten, wodurch der Stromfluss zwischen den Elektroden gleichmäßiger wird. Obwohl es mit dem Problem des praktischen Einsatzes wie der großen Kapazität konfrontiert ist, erweckt es den Eindruck, dass Natrium wahrscheinlich zum Protagonisten einer neuen Generation von Batterien wird. Wissenschaftler des Instituts für Materialtechnologie und -technik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben eine Lithium-Ionen-Batterie mit besserer Leistung hergestellt, die auf den Eigenschaften von Lithium und Natrium basiert.

Anders als beim herkömmlichen "Lithium-Stuhl-Typ" von Lithium-Ionen-Batterien bewegen sich Lithium- und Natriumionen während des Lade- und Entladevorgangs nur zwischen einem Pol der Batterie und dem Elektrolyten. Dieser Batterietyp kann nicht nur elektrische Energie speichern, sondern hat auch die Funktion, Metallionen abzutrennen, was als "One-Shot-Verwendung" bezeichnet werden kann. Das heißt, in der kooperativen Bewegung mit dem Elektrolyten integriert die Lithium-Natriumionen-Batterie die Bewegungsmodi der Lithiumbatterie und der Natriumionenbatterie und ist gleichmäßig in einem Batteriekörper vereint.

Theoretisch gehören Lithium und Natrium zur gleichen Familie von Elementen im Periodensystem, und sie sind chemisch ähnlich und schwer zu trennen. Die Lithium-Natrium-Hybridionenbatterietechnologie kann verwendet werden, um Lithium- und Natriumionen zu trennen, während elektrische Energie gespeichert und freigesetzt wird. Diese Trenntechnologie ist effizienter und umweltfreundlicher als andere bestehende chemische Verfahren und bietet daher wichtige Anwendungsaussichten für die großtechnische Trennung von Lithium- und Natriumelementen in Meer oder Salzlösung. Die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere von lithium-batterien, hat weltweit zu einer steigenden Nachfrage nach Lithium-Ressourcen geführt. Laut Statistik werden bis 2012 83% des weltweiten Lithiums aus Meer oder Salzlake gewonnen, sodass die Entwicklung einer neuen und effektiven Separationstechnologie unmittelbar bevorsteht. Das Aufkommen von Lithium-Ionen-Batterien hat neue Ideen für die Entwicklung von hochleistungsbatterien geliefert und eine neue Möglichkeit für die Entwicklung der Lithium-Natrium-Separationstechnologie geboten.

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