鈉儲量豐富，而且成本低，被視為新電池技術(shù)的主要候選者。然而，鈉離子電池的性能有限，阻礙了其大規(guī)模應(yīng)用。據(jù)外媒報道，美國能源部太平洋西北國家實驗室（PNNL）的研究團(tuán)隊開發(fā)了一種鈉離子電池，通過巧妙改變電解液的核心成分，幫助解決鈉基電池的性能問題。實驗室測試顯示，這種電池的使用壽命大大延長。

（圖片來源：PNNL）

        研究人員表示，原則上來說，鈉離子電池技術(shù)有望變得更加持久、環(huán)保。這項研究提供了一種有前途的配方，未來可能用于電動汽車和儲存太陽能。

        電解液是將鹽溶解在溶劑中而制成的。在電池中，電解液是實現(xiàn)能量流動的循環(huán)“血液”，使帶電離子在正、負(fù)極之間流動。隨著時間的推移，保持能量流動的電化學(xué)反應(yīng)放慢，導(dǎo)致電池?zé)o法再充電。在目前的鈉離子電池技術(shù)中，這個過程比類似的鋰離子電池要快得多。

        為了解決這一問題，PNNL的團(tuán)隊改變?nèi)芤汉望}的類型，創(chuàng)造了一種全新的電解液配方。在實驗室測試中，這種新配方展現(xiàn)出耐用性。在4.2V的電壓下，所制造的電池經(jīng)過300次循環(huán)后，可保持90%的電池容量，超過之前報道過的大多數(shù)鈉離子電池。

        在鈉離子電池中，目前的電解液配方會導(dǎo)致負(fù)極表面的保護(hù)膜逐漸溶解。這些薄膜非常重要，不僅允許鈉離子通過，而且能保持電池壽命。PNNL的新技術(shù)可以穩(wěn)定這些保護(hù)膜。新型電解液還可在正極上產(chǎn)生超薄保護(hù)層，有助于穩(wěn)定整個裝置。

        這種新鈉離子技術(shù)采用自然滅火溶液，不受溫度變化的影響，可以在高壓下運行。關(guān)鍵在于負(fù)極上形成的超薄保護(hù)層。這種超薄層形成后即可保持穩(wěn)定，從而提供長循環(huán)壽命。PNNL電池化學(xué)研究人員Phung Le表示：“研究人員還測試了正極上產(chǎn)生的蒸汽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)生的氣體量非常小。這為開發(fā)穩(wěn)定的電解液提供了新的見解，以用于可在高溫下工作的鈉離子電池?！?/span>

        目前，鈉離子技術(shù)在能量密度上仍落后于鋰。但是，這種電池也具有自己的優(yōu)點，例如不受溫度變化的影響、穩(wěn)定性和循環(huán)壽命長，未來有望應(yīng)用于某些輕型電動汽車甚至電網(wǎng)儲能。該團(tuán)隊將繼續(xù)完善設(shè)計，比如減少并最終消除對鈷的需求。無論回收與否，鈷都是有毒且昂貴的。