钠离子电池或许是未来可持续能源储存的答案，并可用于从海水中提取饮用水。据外媒报道，萨里大学（University of Surrey）的科学家们发现了一种提升钠离子电池性能的简单方法，即将水留在关键部件内，而不是将其去除。与目前主导储能市场且依赖昂贵且对环境有害材料的锂离子技术不同，钠元素的储量更为丰富，且易于获取。然而，开发性能上具有竞争力的钠离子电池仍然是一个挑战。

图片来源： 期刊《 Journal of Materials Chemistry A 》

在发表于期刊《Journal of Materials Chemistry A》的一项研究中，研究人员详细介绍了一种现有钠基材料——钒酸钠（sodium vanadium oxide），在保留其天然含有的水分时，性能如何显著提升。

这种被称为纳米结构钒酸钠水合物（NVOH）的材料性能显著提升，电荷存储量显著提升，充电速度大幅加快，且在超过400次充电循环中仍能保持稳定。

在测试中，这种材料的“湿态”版本可以容纳几乎两倍于典型钠离子材料的电荷，使其跻身迄今为止报道的性能最优正极材料行列。

萨里大学化学与化学工程学院研究员、论文第一作者Daniel Commandeur博士表示：“我们的研究结果完全出乎意料。钒酸钠已经存在多年，人们通常对其进行热处理以去除水分，因为人们普遍认为水分会引发性能问题。我们决定挑战这一假设，结果远超预期。这种材料展现出远超预期的性能和稳定性，甚至可能为未来电池的使用方式创造令人兴奋的全新可能性。”

研究团队还测试了该材料在盐水中的表现——盐水是最具挑战性的环境之一。结果表明，它不仅能够持续有效地发挥作用，还能从溶液中去除钠离子，而石墨电极可提取氯离子，这一过程被称为电化学脱盐。

Commandeur博士补充道：“能够在盐水中使用钒酸钠水合物是一项激动人心的发现，因为它表明钠离子电池的功能远不止储存能量，它们还能帮助去除水中的盐分。从长远来看，这意味着我们或许能够设计出一种系统，将海水用作完全安全、免费且储量丰富的电解质，同时还能在此过程中生产淡水。”

这一突破有望加速钠离子电池的发展，使其成为当前锂基电池技术的可行替代方案。使用丰富且低成本的材料可以使这些电池更安全、更可持续，其潜在应用范围广泛，从将可再生能源储存到电网中为电动汽车提供动力。萨里大学团队的方法还简化了高性能钠电池的制造工艺，有助于让大规模商业化储能技术更近一步。