研究人员来自东南大学，与HiNa电池技术和扬州大学合作，在开发金属钠电池方面取得了关键突破。这项新技术有望成为比现有锂电池更便宜、更易获得的替代品，因为钠资源丰富。
所创造的电池仅需4分钟充电，运行6,000小时无故障，支持2,000次循环，且成本非常低。
钠电池的挑战
迄今为止，这些电池面临两个主要障碍：
- 离子导电性慢。
- 枝晶导致的不稳定性，这些结构会引发短路。
新的设计通过一种结合锡离子和二氟（草酸根）硼酸盐（DFOB⁻）的双介质准固态电解质解决了这两个问题。
新电解质的工作原理
- DFOB⁻削弱了钠离子与聚合物网络之间的相互作用，释放更多的离子，将扩散速度提高到传统液态电解质的六倍。
- 锡离子在阳极形成富含钠-锡的界面，有利于金属的均匀分布。
- 在阴极，DFOB⁻生成保护层，减少电解质降解。
这种设计提高了稳定性，减少了极化并增加了可靠性。
实验室结果
测试结果非常出色：
- 运行6,000小时无枝晶故障。
- 支持高达3.0 mA cm⁻²的临界密度。
- 即使在超快速充电下，容量仍达80.1 mAh g⁻¹。
- 在高充电速率下，2,000次循环后保持90%的容量。
此外，制造的无压袋式电池即使在多次弯曲后仍能继续工作，展示了机械耐久性和为智能手机等设备供电的能力。
对中国的战略影响
这些电池的开发是中国在能源转型中占据领导地位并巩固其在电动车行业主导地位的战略的一部分：
- 技术和生产垄断：控制全球电池生产的近四分之三。
- 地缘政治和商业影响力：超过日本成为最大的汽车出口国，在拉丁美洲等地区扩大其工业实力。
- 国内经济优势：由于电力成本低和补贴政策，移动性成本更低。
- 环境和健康影响：减少城市污染，避免大城市数千例过早死亡。
新型金属钠电池代表了向更安全、经济和可持续的能源未来迈出的决定性一步。其超快速充电能力、长期稳定性和低成本使其成为锂的现实替代品，应用范围从电动车到固定储能系统。
