德克薩斯大學奧斯汀分校(TheUniversityofTexasatAustin)的工程師發(fā)明了一種鈉硫電池，解決了一直以來阻礙該技術(shù)成為鋰離子電池商業(yè)可行性替代品的最大障礙之一。從智能手機到電動汽車，鋰離子電池無處不在。

鈉和硫是未來電池生產(chǎn)中具有吸引力的材料，因為它們比鋰和鈷等材料更便宜，而且更易獲得，而鋰和鈷等材料也存在環(huán)境和人權(quán)問題。正因為如此，研究人員在過去20年里一直致力于使室溫下的鈉基電池可行。

“我把它稱為夢想中的技術(shù)，因為鈉和硫含量豐富，對環(huán)境無害，而且成本最低，隨著電氣化的擴大和對可再生能源存儲需求的增加，成本和可承受性將是唯一的主導因素?！钡每怂_斯大學材料研究所主任、沃克機械工程系教授ArumugamManthiram說。

在德克薩斯大學奧斯汀分校最近的兩項鈉電池進展中，研究人員調(diào)整了電解質(zhì)的組成，這種液體有助于離子在陰極和陽極之間來回移動，以刺激電池的充放電。他們解決了鈉電池中常見的問題，即在陽極上生長的針狀結(jié)構(gòu)，稱為樹突，會導致電池快速降解，短路，甚至起火或爆炸。

研究人員最近在《美國化學學會雜志》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

在之前的鈉硫電池電解質(zhì)中，硫形成的中間化合物會溶解在液體電解質(zhì)中，并在電池的兩個電極之間遷移。這種動態(tài)，被稱為穿梭，可以導致材料損失，組件退化和樹突形成。

研究人員發(fā)明了一種能防止硫溶解的電解質(zhì)，從而解決了穿梭和樹突的問題。這使電池的壽命周期更長，在300次充放電循環(huán)以上表現(xiàn)出穩(wěn)定的性能。

當你在水中放很多糖，它就會變成糖漿。并不是所有的東西都能溶解掉，有些東西是一半聯(lián)系，一半溶解的。在電池中，我們希望它處于半溶解狀態(tài)。

新型電池電解液的設(shè)計思路與此類似:用惰性的、不參與的溶劑稀釋濃鹽溶液，保持“半溶解”狀態(tài)。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種電解質(zhì)防止了電極上不必要的反應(yīng)，從而延長了電池的壽命。

在過去的一年中，鋰的價格一路飆升，凸顯了替代能源的需求。鋰礦因其對環(huán)境的影響而受到批評，包括大量地下水的使用、土壤和水污染以及碳排放。相比之下，鈉可以在海洋中獲得，更便宜，更環(huán)保。

鋰離子電池通常也使用鈷，鈷價格昂貴，主要在非洲剛果民主共和國開采，對人類健康和環(huán)境有重大影響。去年，Manthiram展示了一種無鈷鋰離子電池。

研究人員計劃在他們的突破的基礎(chǔ)上，用更大的電池測試它，看看它是否可以適用于技術(shù)，比如電動汽車和風能、太陽能等可再生資源的存儲。