2021-12-08 09:06
与锂和钴相比，钠和硫的成本更低，储量更丰富，而且更具可持续性，是极具吸引力的未来电池生产材料。过去二十年，研究人员一直致力于制造室温钠基电池，以替代锂离子电池。然而，穿梭效应等技术障碍制约了钠硫电池的发展。
据外媒报道，得克萨斯大学奥斯汀分校（UT Austin）的研究人员调整电解质构成，促进离子在正负极之间来回移动，从而提升电池的充放电性能。在此项研究中，研究人员解决了钠电池中的常见问题，即负极上生长枝晶，这可能导致电池迅速退化、短路，甚至着火或爆炸。
在以往的钠硫电池电解质中，由硫形成的中间化合物会溶解在液体电解质中，并在电池的两个电极间移动。这种穿梭效应可能导致材料损失、组件退化和形成枝晶。
研究人员发明了一种电解质，可以防止硫溶解，从而解决穿梭和枝晶问题。这使电池的使用寿命更长，经过300次充放电循环，仍表现出稳定的性能。研究人员Amruth Bhargav表示：“往水中加入大量糖，会变成糖浆，并不是所有的东西都会溶化。研究人员希望获得这种半溶解状态。”
研究人员按照类似思路设计新的电池电解质，用一种惰性的非参与溶剂稀释浓缩的盐溶液，这种溶剂可以保持“半溶”状态。研究发现，这种电解质可以防止电极上发生不必要的反应，从而延长电池寿命。
研究人员计划，在此项突破的基础上，用更大的电池进行测试，以确定这项技术是否可用于电动汽车，以及存储风能、太阳能等可再生资源。
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