美国工程师制造新型钠硫电池有望成为锂离子电池理想替代品

锂离子电池为从智能手机到电动汽车等提供动力。锂的价格在过去一年飞涨，凸显了对替代品的需求。锂开采因其环境影响而受到批评 ，包括大规模地下水、土壤和水污染以及碳排放。相比之下，钠可以在海洋中获得，更便宜，更环保。德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师制造的钠硫电池解决了阻碍该技术成为商业上可行的替代锂离子电池的最大障碍之一。

钠和硫作为未来电池生产的有吸引力的材料脱颖而出，因为它们比锂和钴等材料更便宜且更广泛可用，钠和硫含量丰富，对环境无害，而且成本最低，正因为如此，研究人员在过去二十年里一直致力于使室温钠基电池可行。

在 德克萨斯大学奥斯汀分校最近两项钠电池进展中的一项中 ，研究人员调整了电解质的组成，这种液体促进离子在阴极和阳极之间来回移动，以刺激电池的充电和放电。他们解决了钠电池中常见的问题，即阳极上生长的枝晶会导致电池快速降解、短路，甚至着火或爆炸。

研究人员在《美国化学学会杂志》最近的一篇论文中发表了他们的发现 。

研究人员创造了一种电解质，可以防止硫溶解，从而解决穿梭和枝晶问题。这使得电池的生命周期更长，在 300 次充放电循环中表现出稳定的性能。

新电池电解质的设计通过用惰性、非参与性溶剂稀释浓盐溶液来保持“半溶解”状态。研究人员发现，这种电解液可以防止电极发生不必要的反应，从而延长电池的使用寿命。

锂离子电池通常也使用钴，钴价格昂贵，主要在非洲刚果民主共和国开采， 对人类健康和环境有重大影响。去年，Manthiram 展示了一种无钴锂离子电池。

研究人员计划通过用更大的电池对其进行测试来巩固他们的突破，看看它是否适用于电动汽车和风能和太阳能等可再生资源的存储等技术。

该研究得到了美国能源部基础能源科学办公室材料科学与工程部的资助。获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com