参考消息网2月16日报道 美国《科学日报(bao)》网站2月10日(ri)发表题为《用(yong)于制造更环(huan)保、更安(an)全电池的新型(xing)电解质》的文(wen)章，文章认为(wei)，钠电池或可(ke)替代锂电池。全文(wen)摘编如下(xia)：
电池技术的未来在(zai)于钠。相(xiang)比目前为大多(duo)数设备和车辆提供动(dong)力的锂，钠更(geng)可持续，而地(di)球表面的钠储(chu)量也很丰富。唯一的(de)问题是，它的离子(zi)在传统电池的液(ye)态电解质中无法轻(qing)易移动，从而使其(qi)效率低于锂(li)。因此，解(jie)决之道在于开发固体(ti)电解质。日内瓦大学的一个(ge)科学团队成功地应(ying)对了这一挑战，它采(cai)用的方法是修改由(you)碳、硼和氢组(zu)成的一种材料(liao)的晶体结(jie)构。该研究小组(zu)还确定了应用于电(dian)池的理想压力(li)，使其能有效运行。这些研究结(jie)果可以在美(mei)国化学学会的《应用(yong)材料与界(jie)面》，以(yi)及《先进(jin)材料·相互作(zuo)用》杂志上读到。
20世纪90年(nian)代初引入市场(chang)的锂离子电池(shi)现在为大多数电子(zi)设备和电动汽车提供(gong)动力。然而(er)，它们存在两(liang)大缺点。它们所含的液体(ti)电解质——可(ke)以让正离子(zi)在电池的两(liang)个电极之(zhi)间流动——具有很高(gao)的易燃性。如(ru)果出现泄漏，它(ta)会与氧气(qi)发生剧烈反应，从而(er)给使用者带来(lai)重大危害。锂的(de)供应也存在问题。锂(li)在全球分布不均。同石油一样，它占(zhan)据了重大地缘政治(zhi)问题的核心。
一(yi)种替代电池就是钠(na)电池。这种(zhong)化学元素在陆地和(he)海洋中都很(hen)丰富，而且(qie)比锂便宜(yi)。它还更容易回收(shou)利用。然而，对它的(de)使用并不(bu)多。日内(nei)瓦大学理学院(yuan)晶体学实(shi)验室研究人员法(fa)布里齐奥·穆尔贾(jia)说：“生产这(zhe)种电池所使用的技术(shu)与锂电池不同。业界(jie)尚不愿意采用这种(zhong)较不熟悉(xi)的技术。”
由(you)于钠比锂重(zhong)，其离子在液态电解(jie)质中的移动也较不(bu)容易。解(jie)决办法是设计一(yi)种不易燃的固(gu)体电解质。然而，迄(qi)今为止人们(men)开发的这类(lei)电解质——由硼和(he)氢构成——还无(wu)法实现锂(li)电池的性(xing)能。日内瓦大学晶(jing)体学实验(yan)室近期进行的两项研(yan)究——由拉多万·塞尔尼教授(shou)领导——已经成功地(di)解决了相(xiang)关问题。
第一项研究发表在(zai)美国化学学会的《应用材料与界(jie)面》上。研究人(ren)员开发了一种高(gao)效材料：NaCB11H12。塞(sai)尔尼解释(shi)说：“最初，这(zhe)种用于核医(yi)学的材料是不导电的(de)。通过改变其(qi)晶体结构——更准确地说是(shi)改变原子的空间排列(lie)，我们成功地(di)使其具备了导电性(xing)，这使其成(cheng)为目前最有(you)效的运送钠离(li)子的手段。”为了实现(xian)这一结果(guo)，该研究团队(dui)让这种化(hua)合物在一个球磨机(ji)内承受高能冲击(ji)，从而产(chan)生高温。这是一种在(zai)水泥行业广泛使用的(de)高能效方法。
第二项研究发表在(zai)《先进材(cai)料·相互作用(yong)》杂志上。该研究项目则涉(she)及将这种材料(liao)置于工作环境(jing)中。电池要(yao)工作，电解质，无论是液体(ti)还是固体，必须(xu)与电池的(de)正负电极密切接(jie)触。因此，必(bi)须把它牢牢地(di)控制在电池内(nei)。曾在该晶体学实(shi)验室担任博士后(hou)研究员的马泰奥·布里吉解释说：“为(wei)实现这一目标，必须(xu)通过螺丝或弹簧施加(jia)压力。我们(men)寻找了作(zuo)用于我们的固体电(dian)解质的理想‘力量’。”研究(jiu)表明，这应该是(shi)大约400个大气(qi)压，相当于水下4000米处(chu)的压力。这个压(ya)力转动几圈螺丝就可(ke)轻易实现。
这些(xie)发现为较轻松(song)地生产钠电池扫清了(le)道路，在汽(qi)车行业尤其如此。穆尔贾说：“由(you)于这些电池的(de)重量略重，它(ta)们可以主要用于为(wei)汽车提供(gong)动力。制造它们的成(cheng)本效益还(hai)有待评估，但(dan)现在重要的是，业界要认识到，我(wo)们发现的(de)这种材料真的(de)很有趣。”
