新型钠离子电池取得突破：充电量翻倍并能淡化海水 钠离子电池背后的这项技术如今又有了重大突破，这得益于其设计上的一个小小改进。萨里大学的科学家们发现，通过采用传统方法对纳米结构化的钠钒酸氢盐（NVOH）（一种现有的钠基材料）进行充电，电池不仅性能更佳，还能淡化海水，展现出令人惊讶且实用的双重功能。 通常情况下，科学家会去除 NVOH 中自然存在的水分，这是遵循常规做法的。但萨里大学的研究团队却测试了如果让这种材料保持其天然的、含水的状态会有什么结果。结果是，这种电池的充电量是常规型号的两倍，或者大约相当于市场上一些性能最佳的阴极的充电量。《Interesting Engineering》报道称，与传统的钠离子电池型号相比，这种新型 NVOH 型号“能储存更多的电荷，充电速度更快，并且在超过 400 次充电循环后仍能保持稳定。”这些发现已在科学出版物《材料化学杂志 A》上发表的一篇论文中进行了详细阐述。 “我们的研究结果完全出乎我们的意料，”萨里大学未来学者丹尼尔·康马克尔博士说道。“钒氧化钠这种物质已经存在多年了，通常人们会对其进行热处理以去除其中的水分，因为人们认为这会造成一些问题。我们决定挑战这一假设，结果却远远超出了我们的预期。” 这一令人惊讶的结果中的一部分在于，人们发现这种技术还能用于淡化海水。“能够在盐水中使用水合钒酸钠这一发现确实非常令人兴奋，因为它表明钠离子电池不仅能储存能量，还能帮助从水中去除盐分，” 康马克尔博士接着说道。“从长远来看，这意味着我们或许能够设计出利用海水作为完全安全、免费且丰富电解质的系统，同时在这一过程中还能产出淡水。” 这一重大突破对于蓬勃发展的电池储能行业具有极大的颠覆性潜力，因为它能够让钠离子电池在与目前占据市场主导地位的锂离子电池的竞争中更具竞争力。目前，锂离子电池为 70%的可充电设备提供动力，包括智能手机、电动汽车电池以及大规模电网储能设备等。 钠离子电池在研发领域已受到越来越多的关注，被视为锂离子电池的潜在替代品。钠离子电池在开发、设计和应用方面的突破不断涌现，但这些技术仍难以挑战锂离子电池的主导地位。由于锂具有出色的能量密度和在低温环境下表现良好的特性，锂离子电池已几乎普及开来。据《电动汽车世界》报道，这些特性使得这种金属“在高性能应用中不可或缺”。但锂离子电池也有其严重的缺点，包括严重的环境影响以及充满政治风险的供应链。 虽然锂具有某些关键特性使其成为电池领域的佼佼者，但钠也有其独特的优势，这可能使其成为下一个行业宠儿。“与锂相比，钠是电池更可持续的能源来源，”英国电池技术公司 Faradion 的首席执行官詹姆斯·奎因告诉英国广播公司。“它在全球范围内供应广泛，这意味着其获取成本更低，且提取过程用水量更少，”奎因说道。“提取一吨锂所需的水量是提取一吨钠的 682 倍。这是一个相当大的差距。” 业内人士表示，随着技术的进步和成本的降低，钠离子电池即将迎来大规模商业化应用的阶段。但我们仍不应期望钠离子电池能完全取代锂离子电池。电池的未来并非是锂与钠的较量，而是需要两者并存。充分利用这两种电池各自独特的特性，能够构建出一个更具通用性和更强韧性的能源存储领域，以及实现其他关键应用。
