鋰離子電池可以為地球上所有的便攜式設備供電，更不用說(shuō)電動(dòng)汽車(chē)、房屋和儲能設施了。盡管如此，科學(xué)家們一直在尋找新型電池，而鈉硫化學(xué)似乎是一個(gè)很有前途的替代品。也就是說(shuō)，如果工程師解決他們的低能量密度和短壽命。

科學(xué)家制備硫粉SVolt測試續航里程超過(guò)600英里的固態(tài)硫電池SVolt測試續航里程超過(guò)600英里的固態(tài)硫電池

研究人員正在試驗各種電池化學(xué)物質(zhì)，以尋找儲能介質(zhì)的“圣杯”。不是因為當今廣泛使用的鋰離子電池不完美(確實(shí)如此)。但由于鋰的來(lái)源變得越來(lái)越困難，而其他原材料也變得越來(lái)越昂貴和稀缺。一種更有希望替代鋰的材料是鈉。由于更便宜和更穩定，鈉電池已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很長(cháng)時(shí)間。

盡管如此，鈉基電池眾所周知，其能量密度低于目前的鋰離子電池。這使得它們不太適合用于電動(dòng)汽車(chē)和其他應用，在這些應用中，將大量能量塞入小體積至關(guān)重要。不僅如此，它們的壽命也比當今最好的鋰離子電池短得多。盡管如此，澳大利亞悉尼大學(xué)開(kāi)發(fā)的一種新型鈉電池有望解決這些問(wèn)題。

新型電芯使用可以從海水中廉價(jià)加工的硫磺鈉。鈉硫電池并不是什么新鮮事物，但研究人員采用了一種特殊設計的陰極，可以增強硫的反應活性以及硫和鈉之間反應的可逆性。更具體地說(shuō)，他們使用熱解法為石墨烯陰極加載了創(chuàng )紀錄的大量硫，從而產(chǎn)生了在室溫下工作的高性能電池。

新細胞提供了前所未有的循環(huán)穩定性和1,017毫安時(shí)/克的高容量。更重要的是，電池在1000次循環(huán)后的容量衰減率為每循環(huán)0.05%，因此在1000次循環(huán)后仍保留其初始容量的一半。通常，硫的緩慢反應性和多硫化物的穿梭效應是鈉電池快速容量衰減的原因。

該研究“用于高性能室溫鈉硫電池的具有創(chuàng )紀錄的高硫質(zhì)量負載的原子分散雙中心陰極”最近發(fā)表在A(yíng)dvancedMaterials上。雖然研究人員使用實(shí)驗電池原型來(lái)檢驗他們的理論，但這并不意味著(zhù)我們很快就會(huì )看到鈉電池投入生產(chǎn)。

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