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電子顯微鏡圖像。a-c） TEM、HAADF-STEM 圖像以及 S@MoS2-Mo1/SGF 的相應(yīng)元素映射圖像。d-f）HR-STEM視圖和QSTEM模型對(duì)應(yīng)于2H-MoS2單層結(jié)構(gòu)的示意圖。來(lái)源：先進(jìn)材料（2022）.DOI： 10.1002/adma.202206828

一個(gè)國(guó)際研究小組希望，一種新的低成本電池，其能量容量是鋰離子電池的四倍，生產(chǎn)成本要低得多，這將大大降低向脫碳經(jīng)濟(jì)過(guò)渡的成本。

在大學(xué)化學(xué)與生物分子工程學(xué)院的趙神龍博士的帶領(lǐng)下，該電池是使用鈉硫制成的 - 一種可以從海水中加工的熔鹽 - 生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于鋰離子。

盡管鈉硫（Na-S）電池已經(jīng)存在了半個(gè)多世紀(jì)，但它們一直是一種劣質(zhì)替代品，其廣泛使用受到低能量容量和短生命周期的限制。

使用簡(jiǎn)單的熱解過(guò)程和碳基電極來(lái)提高硫的反應(yīng)性和硫和鈉之間反應(yīng)的可逆性，研究人員的電池?cái)[脫了以前低迷的聲譽(yù)，在室溫下表現(xiàn)出超高容量和超長(zhǎng)壽命。

研究人員表示，Na-S電池也是鋰離子電池的能量密度更高，毒性更小的替代品，鋰離子電池雖然廣泛用于電子設(shè)備和儲(chǔ)能，但制造和回收成本很高。

趙博士的Na-S電池經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)，可為電網(wǎng)等大型可再生能源存儲(chǔ)系統(tǒng)提供高性能解決方案，同時(shí)顯著降低運(yùn)營(yíng)成本。

根據(jù)清潔能源委員會(huì)的數(shù)據(jù)，2021 年澳大利亞 32.5% 的電力來(lái)自清潔能源，該行業(yè)正在加速發(fā)展。家庭儲(chǔ)能也在增長(zhǎng)。根據(jù)最近的一份報(bào)告，2021 年安裝了創(chuàng)紀(jì)錄的 33，000 個(gè)電池。

“我們的鈉電池有可能大幅降低成本，同時(shí)提供四倍的存儲(chǔ)容量。這是可再生能源發(fā)展的重大突破，雖然從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看它降低了成本，但有幾個(gè)財(cái)務(wù)障礙，“首席研究員趙博士說(shuō)。

“當(dāng)陽(yáng)光明媚，微風(fēng)不吹時(shí)，我們需要高質(zhì)量的存儲(chǔ)解決方案，這些解決方案不會(huì)花費(fèi)地球成本，并且可以在本地或區(qū)域?qū)用孑p松獲得。

“我們希望通過(guò)提供一種降低成本的技術(shù)，我們可以更快地達(dá)到清潔能源的地平線。這可能不言而喻，但我們脫碳的速度越快，我們限制變暖的機(jī)會(huì)就越大。

“使用鈉等豐富資源制造的存儲(chǔ)解決方案（可以從海水中加工）也有可能更廣泛地保證更大的能源安全，并允許更多國(guó)家加入向脫碳的轉(zhuǎn)變。

實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的電池（錫翁電池）已在悉尼大學(xué)的化學(xué)工程設(shè)施中成功制造和測(cè)試。研究人員現(xiàn)在計(jì)劃改進(jìn)和商業(yè)化最近制造的Ah級(jí)袋細(xì)胞。

該論文發(fā)表在Advanced Materials上，涉及悉尼大學(xué)，臥龍戈寧大學(xué)，重慶大學(xué)，阿德萊德大學(xué)，中國(guó)科技大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院的研究人員。

更多信息：張斌偉等人，高性能室溫鈉硫電池原子分散雙位正極，具有創(chuàng)紀(jì)錄的高硫質(zhì)量負(fù)載，先進(jìn)材料（2022）。DOI： 10.1002/adma.202206828期刊信息：先進(jìn)材料

原標(biāo)題：新的電池技術(shù)有可能顯著降低儲(chǔ)能成本