（圖片來源：epfl官網(wǎng)）

 

      隨著鋰電池在汽車和手機領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，鋰已經(jīng)成為一種重要的電池材料。電池中最常見的負(fù)極材料之一是摻鋰原子石墨。但是，使用量增加可能導(dǎo)致鋰材料短缺，因此很有必要尋找一種既便宜又豐富的鋰替代品。

 

      鈉離子電池有望成為鋰離子電池的替代品。鈉是地球上第六豐富的元素，而鋰僅僅排第25；此外，鈉的來源多種多樣，包括巖鹽或海水。然而，使用鈉電池時存在一個重大障礙，那就是石墨的膨脹率只有鋰的1 / 10左右，使充電存儲容量減少，電池壽命縮短。

 

      據(jù)外媒報道，EPFL的客座科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的合成途徑，通過在若干層石墨烯中加入鈉，產(chǎn)生高效存儲能力。這種方法使用液態(tài)氨作為催化劑。眾所周知，液態(tài)氨可以溶解堿金屬，有利于促進(jìn)反應(yīng)，并方便將最后的物質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣體，其結(jié)果是產(chǎn)生一種高鈣含量材料。

 

      在少數(shù)幾層石墨烯基質(zhì)中，從鈉中轉(zhuǎn)移電子的磁矩（自旋），能在相當(dāng)長一段時間內(nèi)保持方向，這一點特別有吸引力。這一特性在部分自旋電子學(xué)信息技術(shù)中是必不可少的。主要研究人員Ferenc Simon表示：“我們的材料可以在工業(yè)規(guī)模上合成，并保持優(yōu)異的性能。”

 

      盡管結(jié)果喜人，但科學(xué)家們承認(rèn)，想要真正實現(xiàn)產(chǎn)品商業(yè)化，這條路還很長。同時，隨著對電池的需求不斷增長，這項研究有望開辟創(chuàng)新蹊徑。這項研究由布達(dá)佩斯技術(shù)和經(jīng)濟大學(xué)（Budapest University of Technology and Economics）的Ferenc Simon和Bence G. Markus，以及復(fù)雜物質(zhì)物理學(xué)實驗室Forro教授的團隊共同進(jìn)行。其他有貢獻(xiàn)機構(gòu)包括埃爾朗根-紐倫堡大學(xué) （University of Erlangen-Nürnberg）、馬德里康普頓斯大學(xué)（Universidad Complutense de Madrid）、亞查伊理工大學(xué)（Yachay Tech University）、維也納大學(xué)（University of Vienna）。