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亞利桑那州立大學(xué)的研究人員正在研究一種可能改變電池技術(shù)游戲規(guī)則的技術(shù)：鋰和鈉的混合。他們的目標(biāo)是降低成本和穩(wěn)定供應(yīng)鏈，初步結(jié)果顯示鈉鋰混合物的熱力學(xué)穩(wěn)定性為10%，有望達(dá)到20%。

研究人員正在開發(fā)一種將鋰和鈉混合用于高品質(zhì)電池的方法，從而在電池技術(shù)領(lǐng)域取得長(zhǎng)足進(jìn)步。通過將這兩種元素結(jié)合在一起，他們的目標(biāo)是降低成本，確保供應(yīng)鏈安全，并解決因用于鋰離子電池而需求量很大的鋰日益稀缺的問題。

鋰正在成為新的黃金，電動(dòng)汽車、計(jì)算機(jī)和便攜式設(shè)備中鋰離子電池的使用量急劇上升，推動(dòng)了價(jià)格上漲，并影響了這種相對(duì)稀有金屬的供應(yīng)?？茖W(xué)家們即將開發(fā)出一種使用鈉替代部分鋰的方法，從而降低成本并保證供應(yīng)。

最近，科學(xué)家們已經(jīng)開始考慮完全棄用鋰，轉(zhuǎn)而在高品質(zhì)電池中使用鈉或其他元素。鈉更便宜，也更容易獲得（它以氯化鈉的形式存在于海水中），但它們也有缺點(diǎn)，就提供汽車和便攜設(shè)備所需的集中電量而言，鋰電池仍然是最好的。亞利桑那州立大學(xué)的博士生Tullio Geraci和Alexandra Navrotsky教授采用了一種不同的方法：將鋰和鈉混合在同一種電池中，有望緩解供應(yīng)問題，并為生產(chǎn)更便宜的電池和更安全的供應(yīng)鏈開辟道路。

該研究小組正在制造鋰鈉材料，并對(duì)其結(jié)構(gòu)、均勻性和熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。研究人員使用Navrotsky實(shí)驗(yàn)室開發(fā)和優(yōu)化的專門技術(shù)（高溫氧化物熔融量熱法）來測(cè)量材料的能量穩(wěn)定性，同時(shí)通過加熱實(shí)驗(yàn)確定其在使用過程中可能發(fā)生的分解。

Tullio Geraci在Goldschmidt地球化學(xué)會(huì)議上介紹他們的研究成果時(shí)說："我們一直在將少量鈉與鋰混合，測(cè)試其穩(wěn)定性，然后觀察其性能如何。這是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，當(dāng)我們剛開始時(shí)，穩(wěn)定性并不樂觀--我們需要做的第一件事就是看看混合物是否能保持可用的形式。但隨著鈉含量的增加，穩(wěn)定性也有所提高。到目前為止，我們已經(jīng)獲得了10%的混合物，看起來還不錯(cuò)，熱力學(xué)上仍然穩(wěn)定。我們相信，在我們看到性能有任何顯著差異之前，可以將其提高到20%左右"。

Tullio Geraci繼續(xù)說："起初，我們并不確定是否能夠?qū)崿F(xiàn)這些鋰/鉭稀釋。 令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)弱稀釋液容易分解，溶液失去均勻性和晶體結(jié)構(gòu)，而晶體結(jié)構(gòu)對(duì)生產(chǎn)電池非常重要。但隨著鈉含量的增加，材料會(huì)變得更加穩(wěn)定。在我們找到最佳組合后，我們需要將研究成果交給電池技術(shù)專家，以生產(chǎn)出第一批鈉鋰電池。我們相信這是開發(fā)新電池技術(shù)的第一步。"

Nancy Ross教授（弗吉尼亞州布萊克斯堡弗吉尼亞理工大學(xué)地球科學(xué)系）評(píng)論說："Geraci和Navrotsky的研究突出了地球化學(xué)如何應(yīng)用于開發(fā)具有重要技術(shù)意義的新材料。 他們的研究為探索我們?nèi)粘Ｉ钪兴蕾嚨匿囯姵氐奶娲?、更?jīng)濟(jì)、更可持續(xù)的來源開辟了一條前景廣闊的道路。" 

原標(biāo)題：鹽動(dòng)力：鋰-鈉融合電池的革命性變革