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來自俄羅斯火山的天藍礦石﹐為鈉離子電池開發帶來新契機
這塊神奇的天藍色礦石petrovite﹐或許是加速鈉離子電池商業化的要素之一。鈉離子電池的運作方式與現在常見的鋰離子電池相似﹐離子透過電解質在電極兩端之間來回﹐且鈉更是地殼含量第六多的元素﹐具成本低與原材料供應無虞的優勢﹐若成功商業化就能變成鋰離子電池的替代方案。
目前電池龍頭為鋰離子電池﹐應用在智慧型手機到電動車各式日常生活用品中﹐只是隨著需求量逐年攀升﹐廠商與科學家們也開始煩惱盼隨而來的鋰﹑鈷﹑鎳等電池材料供應挑戰﹐需要更具經濟效益﹑環保的電池備案。不過鈉離子電池距離商業化還有一段距離﹐主要是因為鈉離子在充放電過程中﹐陰極會沉積一層無活性鈉晶體﹐電池很快就不能用了。
對此﹐俄羅斯聖彼得堡大學團隊在堪察加半島找到解決方案﹐俄羅斯極東堪察加半島上有28座火山﹐其中在托爾巴奇克火山1975到1976年與2012到2013年有爆發活動紀錄﹐團隊更在這兒發現幾十種特殊的礦物﹐有些還是獨一無二的礦石。其中Na10CaCu2(SO4)8(Petrovite)就是其中一種﹐由鈉硫﹑銅﹑硫和相當少見的氧原子組成﹐科學家對這個新礦物寄與厚望﹐表示該物質有著特殊的多孔框架﹐可以讓鈉原子自由通過﹐有機會變成鈉離子電池的陰極﹑離子導體材料。
聖彼得堡大學教授Stanislav Filatov表示﹐這材料最大的問題在於缺少過渡金屬(銅)﹐因此未來會嘗試合成出類似的化合物。
雖然距離驗證還要一段時間﹐目前鈉離子電池還是沒有跨出實驗室大門﹐但這種新礦已為鈉離子電池研究帶來新方向﹐它本身也是頗具研究的材料。
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