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、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)和陰極之間進行的重要互動，從而可以用不同的材料來改進電池設(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。”
