研究人员以动物骨骼为灵感开发钠正极 提高电池稳定性

盖世汽车的钠离子电池有望取代锂离子电池，用于大型储能设施。与锂离子电池相比，它具有比能高、安全性能好等优点，尤其是钠储量丰富。然而，钠正极很难开发，因为电子通过正极材料进入电池，并且许多候选材料不稳定或无法承受高电压。

据外媒报道，为了找到解决方案，成均馆大学、得克萨斯大学奥斯汀分校和布鲁克黑文国家实验室的研究人员将重点放在了大自然上，并受哺乳动物骨骼的启发开发了钠正极。研究人员Ho Seok Park说：“我们相信大自然为技术问题提供了有希望的解决方案。我们希望找到一种理想的结构来解决这些动态和稳定性的限制。”哺乳动物的骨骼结构由内部多孔的海绵骨组成，可以储存和运输骨髓。它被坚硬致密的骨骼包围，在严重的应力下可以保持机械和结构的完整性。根据这一设计架构，该团队开发了一种由Na3V2（PO4）3结构组成的多孔系统，该结构被一层致密的还原石墨氧化物（rGO）外壳包围。NVP是一种钠正极材料，可以快速传输钠离子，但其结构不稳定。这种骨结构有助于提高系统的结构完整性，并减少由电化学和机械应力引起的永久性损伤。同时，NVP和rGO的结合为钠离子创造了更有利的环境，从而提高了系统的稳定性。根据充电速率的不同，电池可以以超高速率充电，并在10000次充电和放电循环后保持90%以上的容量。然而，研究人员指出，这项工作仍处于概念验证阶段。要实现技术应用，还需要做更多的工作。Park说：“对于更实际的应用，有必要大规模合成受骨骼启发的NVP，优化其组成和结构，并制造和测试大面积高负载电极

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