钠离子电板大破裂：性能直逼表面极限
发布日期：2025-04-06 16:18 点击次数：158
普林斯顿Dincă团队研发新式钠离子电板，采选TAQ阴极材料，能量密度忘形锂电板，充电更快更环保，有望改良电动车与新动力。
普林斯顿大学的Dincă团队最近捣饱读出了一种钠离子电板，用上了全新的有机阴极材料——双四氨基苯醌，简称TAQ。这玩意儿的能量发达让东说念主目下一亮。团队的博士生Tianyang Chen是商论说文的第一作家，他昂然地说：“这种电板要么能在超短时候内存下雷同的电量，要么在雷同时候里装下更多能量。”这话听着简便，但背后藏着大后劲，不仅能给电动车、数据中心用上，还可能让可再无邪力系统更进一竿。
锂电板如今到处都是，可问题也不少。锂资源稀缺，供应链复杂，挖矿对环境也不友好。比较之下，钠离子电板就显得亲民多了。钠在地壳里多得是，本钱低又好找，用它作念电板能少依赖珍稀资源，供应链也恬逸些，还能削弱对环境的压力。不外，钠电板一直有个老浩劫的问题：能量密度低。简便说，即是跟体积比起来，续航时候短。商议东说念主员在新闻发布会上坦言：“这短板拖了后腿，让钠电板没法大范围铺开。”
Mircea Dincă，化学系的Alexander Stewart 1886西席，打了个形象的比方：“能量密度是民众伙儿都相貌的东西，就好比电板里能榨出些许汁儿。密度越高，你的车就能跑得越远，毋庸老充电。”当年的钠电板在这点上总差点敬爱敬爱，可此次TAQ的出现像是给贫穷找着了钥匙。
Dincă团队的新阴极材料TAQ真挺犀利，不单能量密度高，功率密度也出色，以至有可能跳动传统的锂电板阴极。这下，钠离子电板在性能和效用上终于能跟锂电板掰掰手腕了。其实，团队之前就商议过TAQ在锂电板里的发达，发现它不溶于电解液，还导电性可以。这些特质挺关节：不溶让阴极在电板开动时安如盘石，导电性则让电子跑得顺畅，存电放电都更得力。正因如斯，他们才动了心想，望望TAQ在钠电板里能玩出什么表情。
不外，把TAQ塞进钠电板可没那么简便。从锂电板时期跳到钠电板，野心得旋乾转坤。商议东说念主员花了一整年，转念老观念，妥贴钠离子化学的稀奇需求。Tianyang Chen提到，他们选了碳纳米管作念粘合剂，把TAQ晶体和炭黑颗粒混得均匀，打造出一个王人整的电极。这野心让活性材料着实100%派上用场，电板性能直逼表面极限。
铁心怎么？新电板的发达确切亮眼。商议回想说，它展现出每单元355毫安时的表面容量，收货于四电子氧化收复经由，电极级的能量密度达到606瓦时每千克，还很是耐用。这串数字听着就让东说念主奋斗，意味着钠离子电板不单能跟锂电板较量，以至可能在某些范畴甩它几条街。
联想一下，开着电动车跑资料，毋庸老担心充电站；纰漏风电太阳能存下来的电，能更高效地用出去。这时期如若铺开了，带来的不仅仅便利，还有对珍稀资源依赖的告别。Dincă团队这场破裂，就像给钠电板插上了翅膀，让它从实验室飞向本质，畴昔可期。
本文译自 interesting engineering，由 BALI 裁理发布。