東京大學研發可“自我修復” 鈉電池材料 延長電池壽命、提高電池容量

據外媒報道，日本東京大學（theUniversityofTokyo）的工程師不斷在探索改進現有電池技術的新方法，最近，AtsuoYamada教授及其團隊就研發出一種材料，可以顯著延長電池壽命，并讓電池擁有更高容量。

從智能手機到起搏器到汽車，電池為世界上大多數物品提供動力，而且其重要性會越來越大。許多人都認為，電池需要在兩個方面得到改進，即電池壽命以及容量（能存儲多少電量），以滿足未來需要。

大多數電子設備都是使用鋰離子電池，但是另一種基于鈉而不是鋰的電池可能很快會普及。該兩種電池因其組成材料具獨特傳遞電子的方式，因而都能存儲和釋放大量電荷。但是隨著時間推移，鋰電池和鈉電池在重復充放電以及使用循環中，存儲容量會顯著降低。

普通的電池中有好幾層的金屬材料，當電池充放電時，此類金屬層會降解并產生裂縫或片狀物，導致堆垛層錯（stackingfault），從而降低電池存儲和傳輸電荷的能力。當此類材料被稱為范德瓦耳斯力（VanderWaalsforce）的弱力結合在一起時，就會發生堆垛層錯。

Yamada和同事證明，如果電池是用一種稱為氧化還原層狀氧化物（Na2RuO3）的材料制成，就會使得電池充放電循環的降解作用減弱，金屬層就會自我修復，而且研究人員證明了該材料會被庫侖力（coulombicattraction）緊緊抓住，該種力比范德瓦耳斯力強大得多。Yamada表示：“這意味著電池將不僅可以擁有更長的使用壽命，而且損害水平會降低。增加電池能量密度對于實現電氣化交通至關重要。”