據(jù)外媒報道，美國華盛頓州立大學(xué)（Washington State University，WSU）與太平洋西北國家實驗室（PNNL）的研究人員已經(jīng)研制出一款鈉離子電池，而且其儲能能力和化學(xué)性能與某些商用鋰離子電池的相當(dāng)，從而使得利用豐富且廉價的材料打造具有可行性的電池技術(shù)成為可能。
（圖片來源：華盛頓州立大學(xué)）
該研究團(tuán)隊報告了迄今以來有關(guān)鈉離子電池研究取得的最佳結(jié)果之一，該電池的容量與某些鋰離子電池類似，并能成功充電，在1000次充放電循環(huán)后仍能保持80%以上的電量。
鋰離子電池?zé)o處不在，廣泛用于手機(jī)、筆記本電腦和電動汽車等，但是通常由鈷和鋰等稀有且昂貴的材料制成。隨著人們對電動汽車和電力存儲的需求增加，此類材料就更難得到，而且可能會變得更貴。此外，鋰電池在滿足電網(wǎng)日益增長的能量存儲需求方面也存在問題。
另一方面，鈉離子電池由來自地球海洋或地殼中廉價、儲量豐富且具有可持續(xù)性的鈉制成，可成為良好的候選裝置，用于大規(guī)模能源存儲。不幸的是，鈉離子電池的能量存儲能力不如鋰電池。此外，鈉離子電池在充電方面也存在問題，但是為有效存儲能量，就需要具備充電能力。此種最有前景的陰極材料總會遇到一個關(guān)鍵問題，即在陰極表面會形成一層不活躍的鈉晶體，阻止鈉離子的流動，最終會讓電池失效。
作為該項研究的一部分，該研究團(tuán)隊打造了一個分層的金屬氧化物陰極和一種包含額外鈉離子的液態(tài)電解質(zhì)，打造了一種鈉離子更濃的溶液，能夠跟陰極更好地互動。研究團(tuán)隊的陰極設(shè)計和電解質(zhì)系統(tǒng)使得鈉離子能夠繼續(xù)運(yùn)動，阻止不活躍表面晶體的形成，讓電池能夠暢通無阻地發(fā)電。
現(xiàn)在，研究人員正致力于更好地了解電解質(zhì)和陰極之間進(jìn)行的重要互動，從而可以用不同的材料來改進(jìn)電池設(shè)計。此外，研究人員還想設(shè)計一種不使用鈷的電池，因為鈷也是一種相對昂貴且稀有的金屬。
研究人員表示：“該項研究為實現(xiàn)具實用性的鈉離子電池鋪平了道路，我們獲得的有關(guān)陰極-電解質(zhì)相互作用的基本見解，為未來如何在鈉離子電池中研發(fā)無鈷或少鈷陰極材料，以及研發(fā)其他電池化學(xué)材料提供了基本思路。如果我們能夠找到可行的替代品，取代鋰和鈷，鈉離子電池就能夠真正與鋰離子電池競爭了?！?
