全新“梦想电池”300次充放电保持稳定

12月9日电 美国科学家在最新一期的《美国化学学会杂志》上发表论文称，他们研发出一种新型钠硫电池，解决了同类电池普遍面临的枝晶等问题，使电池寿命更长。经过3354次充放电，其性能保持稳定。最新研究是钠硫电池商业化道路上的重要里程碑，有望在未来取代广泛使用的锂电池。

锂离子电池广泛应用于智能手机、电动汽车等领域。然而，锂电池的原材料锂和钴，不仅储量有限，而且对环境也有一定的负面影响，包括大量地下水的使用、土壤和水源的污染、碳排放高等。虽然钠和硫等材料更便宜，更容易获得(钠可以从海洋中获得)，也更环保。有鉴于此，在过去的20年里，研究人员一直在研究可以在室温下工作的钠基电池。

最新研究带头人、美国得克萨斯大学奥斯汀分校材料研究所所长阿鲁姆甘曼特拉姆教授说：“钠和硫含量丰富，对环境无害，成本较低。钠硫电池堪称‘梦幻电池’。”

在Mantilam团队最近进行的两项钠电池研究中，科学家调整了电解质的组成，以帮助离子在阴极和阳极之间来回移动，并刺激电池的充电和放电。此外，它们还克服了钠电池的常见问题。——电池正极会生长针状枝晶，导致快速老化、短路甚至起火爆炸。

研究人员解释说，在以前的钠硫电池电解液中，硫形成的中间化合物会溶解在电解液中，在电池中的两个电极之间穿梭，导致材料损失、成分降解和枝晶形成。他们制备的新电解质使用惰性(不参与化学反应)溶剂稀释浓盐溶液，从而使电解质保持“半溶解”状态。结果表明，新电解液可以防止硫的溶解，从而解决了梭形和枝晶问题。这使得电池寿命更长，并且在300次充放电循环后仍显示出稳定的性能。

在过去的一年里，锂的价格飙升，人们对锂电池替代品的呼声越来越高。在这一突破的基础上，研究人员计划用更大的电池进行测试，看看它们能否应用于电动汽车和风能、太阳能等可再生能源的储存。