(圖片來源：伍倫貢大學(xué))

室溫鈉硫電池很適合用于新一代儲(chǔ)能應(yīng)用，而且新一代儲(chǔ)能應(yīng)用的需求也在日益增長(zhǎng)。高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命的室溫鈉硫電池，將為大規(guī)模固定儲(chǔ)能系統(tǒng)提供低成本、富競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)，從而推動(dòng)向可再生能源社會(huì)轉(zhuǎn)變。

不過，目前的室溫鈉硫電池存在容量衰減快、可逆容量低的問題。因此，研究人員研發(fā)了一種納米材料，通過在摻雜氮的多孔碳納米管中植入硫化鎳納米晶體，克服了上述問題，而且此材料在用作鈉硫電池的陰極時(shí)，表現(xiàn)出了極好的性能。

研究負(fù)責(zé)人Yunxiao Wang博士表示：“目前，鈉硫電池的實(shí)際能量密度與理論值相差甚遠(yuǎn)，實(shí)際應(yīng)用主要受到硫陰極的阻礙，因?yàn)榱蜿帢O具備絕緣性，氧化還原反應(yīng)慢、反應(yīng)中間體會(huì)溶解和遷移。”

研究小組在取得突破之前采用了多種不同材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而此種新型納米材料不僅性能優(yōu)越，且適用于大規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化。

博士研究生Zichao Yan表示：“我們嘗試了多個(gè)碳寄主，最終發(fā)現(xiàn)植入硫化鎳納米晶體的摻雜氮多孔碳納米管是一個(gè)多功能的硫寄主，發(fā)現(xiàn)寄主內(nèi)的碳主鏈可以提供較短的離子擴(kuò)散路徑以及快速的離子轉(zhuǎn)移速度。而摻雜氮位點(diǎn)和硫化鎳極性表面能夠提升多硫化物的吸附能力，能夠?qū)Χ嗔蚧锏难趸峁?qiáng)大的催化活性，表明鈉硫電池能夠具備更長(zhǎng)的循環(huán)壽命、高性能、可快速充放電。”

研究人員表示，下一步是要擴(kuò)大此種材料的生產(chǎn)，將鈉硫電池從實(shí)驗(yàn)室中推向工業(yè)，并將此種電池系統(tǒng)投入實(shí)際應(yīng)用。