把水留在电池里，钠离子电池功率几乎翻倍
英国萨里大学发现一个简单改变——让水留在钠离子电池正极材料中——可以将电池功率提高近一倍，同时这种材料还能将海水淡化为饮用水。
有时候，最简单的改变带来最大的突破。2026年8月，英国萨里大学的研究人员发现了一个令人惊讶的结果：如果不把水从钠离子电池正极材料中完全移除，电池的性能反而大幅提升——功率几乎翻倍。
"水是电池的敌人"——这个常识被打破了
在电池研究领域，水被视为头号敌人。锂离子电池的制造过程需要在极干燥的环境中进行（露点温度低于-40°C），因为水会与电解液反应产生氢氟酸，腐蚀电极并导致电池失效。
但萨里大学团队在钠钒氧化物（NaV₂O₅）正极材料中发现，层状晶体结构中嵌入的结构水（structural water）不但无害，反而是"性能增强剂"。
水怎么帮电池？
钠离子在正极材料中的嵌入/脱出过程（intercalation/deintercalation）决定了电池的充放电速率。在干燥的NaV₂O₅中，钠离子的迁移通道相对狭窄。但当层间存在水分子时，水分子像"滚珠轴承"一样扩大了层间距，减少了钠离子迁移的能垒——结果就是离子迁移速率大幅提升。
实验数据显示，含水样品的倍率性能（rate capability）提高了约80%——这意味着相同的电池可以在更短时间内充放电，或者说同样大小的电池可以提供更高的功率。
一石二鸟：储能+海水淡化
更令人兴奋的是，这种材料在电池循环过程中还展示了海水淡化的能力。当电池充电时，Na⁺从正极脱出进入电解液；放电时，Na⁺被重新捕获。如果使用含盐的水溶液作为电解液，电池的充放电过程本身就在移除水中的盐分。
这提供了一个诱人的前景：同一个设备白天用太阳能充电（储能），晚上放电（供电），同时产生淡水——对于离网社区和岛屿国家来说，这可能是改变游戏规则的技术。
从锂离子到钠离子，从"怕水"到"用水"，电池的故事还在继续书写。
来源：ScienceDaily (2026-08-01)
评论 (0)
正文划词可点「问萝卜特」——自动发评论并由 AI 回复
加载评论中…