科学家让电池“喝饱水”,电量几乎翻倍
作者: aeks | 发布时间: 2026-10-18 02:09 | 更新时间: 2026-10-18 02:09
学科分类: 化学 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程
英国萨里大学的研究团队发现,一种名为纳米结构水合钒酸钠(NVOH)的钠基电池正极材料,若保留其晶体结构中天然存在的水分子(即不经过常规烘干处理),性能会显著提升:实验室测试显示,其储电量接近普通钠离子材料的两倍,充电速度更快,且在400多次完整充放电循环后仍保持稳定。这打破了学界长期认为‘水分有害电池’的固有认知。钠资源远比锂丰富(广泛存在于海水、岩盐和矿物中),钠离子电池因此被视为更具成本优势和可持续性的锂电替代方案,但此前受限于能量密度、快充能力和循环寿命等性能短板。本研究通过‘不除水’这一简单调整,使该材料跻身目前报道中性能最强的钠电正极材料之列。更令人惊喜的是,该材料在真实盐水中仍能正常工作,并同步实现电化学脱盐——利用电池反应将水中的钠离子和氯离子分别吸附到正负极,从而去除盐分、产出淡水。这意味着未来可能开发出兼具储能与海水淡化功能的新型设备,特别适用于缺淡水但拥有丰富海水源和可再生能源(如太阳能、风能)的沿海地区。不过,该技术尚处实验室阶段,距离商业化应用还需进一步验证。此外,省去高温除水工序也有望简化电池生产工艺、降低成本。这项研究不仅为钠离子电池实用化迈出关键一步,更拓展了电池技术的新边界:从单纯储能,走向能源与水资源协同治理。
DOI: 10.1039/d5ta05128b