在開放性的陰極系統(tǒng)中,海水處于循環(huán)流動的狀態(tài),可以不斷的供應(yīng)鈉離子,使存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常好。所以,可以使用不同的替代陽極,以彌補不可逆轉(zhuǎn)的充電損失。硬炭和Sn-C 納米復(fù)合材料點擊被成功用作陽極材料,循環(huán)性能良好,可逆容量分別超過110 mAh g−1和300 mAh g−1。
由于鈉離子在可逆存儲系統(tǒng)中與鋰離子相似,因此,鈉可以代替充電電池中的鋰。同樣,鈉金屬作為堿性金屬空氣電池中鋰的替代物,也在近期受到人們的廣泛關(guān)注。這些堿性金屬空氣電池的理論能量密度很高,但是,使用純堿性金屬(如鈉和鋰)作為陽極的安全性、反應(yīng)以及成本等問題都需要注意。
根據(jù)實驗,陽極金屬和陰極海水的性能在循環(huán)過程中都非常穩(wěn)定,硬炭和Sn-C陽極在30次的充放電循環(huán)之后衰減率分別為0.02% 和0%。以上充分證明,使用開放性系統(tǒng)的海水陰極可以源源不斷的提供鈉離子。
這種混合燃料電池作為下一代儲能電池有著非常廣闊的應(yīng)用前景,它能量密度高、成本低、對環(huán)境影響低。此外,這種系統(tǒng)還可以隨意的調(diào)節(jié)。還有一點需要指出,在充電過程中產(chǎn)生的氯氣會被捕捉,并隨后以某種方式應(yīng)用到其他設(shè)備,這也是該系統(tǒng)的一項技術(shù)優(yōu)勢。
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