由海藻製成的分離器可使下一代電池的性能獲得提升

當涉及到下一代能源存儲解決方案時，利用鈉作為電極材料的電池正在顯示出令人振奮的前景，而新研究現在使它們更接近於主流使用。英國的科學家們已經從海藻中開發出一種新型的分離器材料，它可以提高這種電池設計的耐用性並同時提供一個容量的提升。

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鈉離子是一種在電池研究界越來越受到關注的化學，這是因為它提供了一種更可持續的替代品，而那些基於久經考驗的鋰相對來說是比較稀有的且開採成本很高。相比之下，鈉是豐富的並提供高理論容量，研究開始發現，它們可以在我們未來的能源儲存需求中發揮有用和低成本的作用。

然而科學家們在使用鈉基電池時繼續遇到的一個問題是被稱為樹突的觸角狀結構的不可控生長。這些在電池循環時形成，它們會刺穿位於其兩個電極之間的分離膜並引發設備短路的問題。

布里斯托爾大學的研究人員已經為這個問題提出了一個新的解決方案。通過跟帝國理工學院和倫敦大學學院的科學家合作，該團隊已經從褐色海藻中提取了纖維素材料並將其用於形成一種新的纖維基鈉電池分離器材料。這些纖維可以防止樹枝狀物的形成，但也恰好可以提升電池的性能。

這項研究的論文第一作者Jing Wang說道：“分離器的目的是分離電池的功能部分（正負極）並允許電荷的自由傳輸。我們已經發現，海藻基材料可以使分離器非常堅固並防止它被鈉製成的金屬結構刺破。另外，它還可以實現更大的存儲容量和效率，並增加電池的使用壽命–這是為移動電話等設備提供更長時間電源的關鍵。”

在測試中，該團隊發現該電池設計可以保持前所未有的長期穩定性，其可通過在1000次循環中仍保持高能量密度。該團隊表示，這種方法還可以應用於其他電池類型從而使其更加高效，現在他們則正將注意力轉向擴大材料的生產規模。

“我很高興看到這些納米材料能夠加強分離器材料，增強我們向鈉基電池發展的能力，”Amaka Onyianta博士說道，“這意味着我們將不必依賴鋰這樣的稀缺材料，因為鋰的開採往往是不道德的並使用大量的自然資源如水來提取它。”