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新型钠电池取得突破性进展:只需六分钟即可充满电

新型钠电池取得突破:只需六分钟即可充满电(图片来源:FutureZone)
新型钠电池取得突破:只需六分钟即可充满电(图片来源:FutureZone)
香港岭南大学的研究人员推出了一种新型钠电池,只需六分钟就能充满电。研究小组采用无阳极结构,成功克服了现有技术的关键弱点。
Science

香港岭南大学的一个研究小组指出多年来,钠离子电池一直是锂电池储能设备的一种经济、可持续的替代品。钠在地球上几乎可以以食盐的形式无限获得,而且提取成本大大低于锂。因此,这种电池有望降低价格,减少对关键原材料的依赖。然而,以前的方法寿命短,在快速充电过程中风险高。

无阳极结构是关键

研究团队采用了无阳极设计,即不安装固定阳极。相反,阳极是在充电过程中通过钠离子沉积在集电极上形成的。在以前的实验中,这一过程往往会导致树枝状结构的形成--细小的金属结构会导致短路。快速充电尤其会加剧这一问题。

通过提高盐浓度实现稳定性

香港和北京的科学家通过大幅提高电解液中钠盐的浓度解决了这一问题。这确保了在充电过程中,集电极附近有足够的离子,从而促进了均匀沉积。因此,即使在高速充电时,电池也能保持稳定。在测试中,该电池的快速充电容量达到 10C,可在 6 分钟内充满电。经过 500 次充电后,电池容量仍保持在原来的 70% 以上。

移动性和储能潜力

"项目负责人李亮亮教授解释说:"钠的成本不到锂的十分之一,在海水中含量丰富,可以大大降低电动汽车和储能系统的价格。研究人员认为,他们的开发是向大规模市场化储能迈出的一步。可能的应用包括电动汽车、可再生能源固定存储系统,甚至便携式消费电子产品。

展望

这些仍是实验室成果。下一步是进一步开发无阳极钠电池,使其超越原型阶段,实现工业化生产。如果成功,该技术将成为锂离子系统的有力竞争者。

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Ulrich Mathey, 2025-09-15 (Update: 2025-09-15)