科学探索|由海藻制成的分离器可使下一代电池的性能获得提升由海藻制成的分离器可使下一

当涉及到下一代能源存储解决方案时，利用钠作为电极材料的电池正在显示出令人振奋的前景，而新研究现在使它们更接近于主流使用。英国的科学家们已经从海藻中开发出一种新型的分离器材料，它可以提高这种电池设计的耐用性并同时提供一个容量的提升。

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钠离子是一种在电池研究界越来越受到关注的化学，这是因为它提供了一种更可持续的替代品，而那些基于久经考验的锂相对来说是比较稀有的且开采成本很高。相比之下，钠是丰富的并提供高理论容量，研究开始发现，它们可以在我们未来的能源储存需求中发挥有用和低成本的作用。
【科学探索|由海藻制成的分离器可使下一代电池的性能获得提升】然而科学家们在使用钠基电池时继续遇到的一个问题是被称为树突的触角状结构的不可控生长。这些在电池循环时形成，它们会刺穿位于其两个电极之间的分离膜并引发设备短路的问题。
布里斯托尔大学的研究人员已经为这个问题提出了一个新的解决方案。通过跟帝国理工学院和伦敦大学学院的科学家合作，该团队已经从褐色海藻中提取了纤维素材料并将其用于形成一种新的纤维基钠电池分离器材料。这些纤维可以防止树枝状物的形成，但也恰好可以提升电池的性能。
这项研究的论文第一作者Jing Wang说道：“分离器的目的是分离电池的功能部分（正负极）并允许电荷的自由传输。我们已经发现，海藻基材料可以使分离器非常坚固并防止它被钠制成的金属结构刺破。另外，它还可以实现更大的存储容量和效率，并增加电池的使用寿命--这是为移动电话等设备提供更长时间电源的关键。”
在测试中，该团队发现该电池设计可以保持前所未有的长期稳定性，其可通过在1000次循环中仍保持高能量密度。该团队表示，这种方法还可以应用于其他电池类型从而使其更加高效，现在他们则正将注意力转向扩大材料的生产规模。
“我很高兴看到这些纳米材料能够加强分离器材料，增强我们向钠基电池发展的能力，”Amaka Onyianta博士说道，“这意味着我们将不必依赖锂这样的稀缺材料，因为锂的开采往往是不道德的并使用大量的自然资源如水来提取它。”