科学家开发一种有效合成路线生产可充电海水电池的新型共掺杂阳极材料

锂离子电池因其卓越的性能而风靡全球。然而，锂的稀缺性和高成本促使研究人员寻找使用更丰富的材料（如钠）制成的可充电电池的替代类型。一种特别有前途的钠基电池是海水电池（SWB），它使用海水作为阴极。

尽管 SWB 对环境无害且天然防火，但以合理的成本开发高性能负极材料仍然是阻碍商业化的主要瓶颈。传统的碳基材料是一种有吸引力且具有成本效益的选择，但它们必须与多种元素共掺杂，例如氮 (N) 和硫 (S)，才能将其性能提高到同等水平。不幸的是，目前已知的共掺杂合成路线很复杂，有潜在的危险，甚至不能产生可接受的掺杂水平。

在最近的一项研究中，韩国国立海洋大学的科学家团队找到了解决这一难题的方法。他们的论文于 2021 年 12 月 22 日在线提供，并于 2022 年 4 月 15 日在Carbon的第 189 卷上发表，描述了一种新的合成路线，用于获得SWB阳极的 N/S 共掺杂碳。

他们的程序被称为“液体中的等离子体”，包括制备含有碳、N 和 S 的前体混合物，并将等离子体排放到溶液中。结果是一种具有高掺杂水平的 N 和 S 的材料，具有炭黑的结构骨架。正如通过各种实验证明的那样，这种材料在 SWBs 中显示出巨大的潜力，研究团队制备的共掺杂阳极材料在 SWBs 中表现出显着的电化学性能，电流密度为10 安/克。

SWB 的潜在海上应用有很多，因为它们可以在完全淹没在海水中的情况下安全运行。它们可用于为沿海核电站提供应急电源，这是在发生灾难性海啸时使用传统柴油发电机难以实现的。此外，它们可以安装在浮标上以帮助导航和钓鱼。也许最重要的是，SWB 可以真正拯救生命，SWB 可以作为动力源安装在客船打捞设备上。它们不仅能提供比传统原电池更高的能量密度，还能在水中稳定运行，从而提高生存概率。

总体而言，这种用于共掺杂碳阳极的新型合成方法可能正是我们使 SWB 达到新高度所需的答案！获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com

海上电力：迈向高性能海水电池