科学家开发实验性碱金属-氯电池 其容量是锂离子电池的六倍

这种新电池被描述为碱金属-氯电池，并基于20世纪70年代首次出现的名为锂亚硫酰氯的化学。这些电池因其高能量密度而受到高度重视，但依靠高活性的氯，使它们不适合于除单一用途之外的其他用途。

在普通的可充电电池中，电子在放电时从一边移动到另一边，然后在电池充电时恢复到原来的形式。然而，在这种情况下，氯化钠或氯化锂被转化为氯，而氯的反应性太强，无法以任何高的效率转化回氯。

这项新研究的作者很可能已经想出了一个解决这个问题的办法。该团队正在用氯化钠和氯气进行实验，试图改善这种电池的性能，但发现这种化学物质实际上已经稳定下来，这使电池具有一定程度的可充电性。随后的调查促使该团队开发了一种新的电极材料，该材料由多孔碳制成，像海绵一样，吸收了不稳定的氯分子并安全地储存起来，以便重新转化为钠。

“当电池充电时，氯分子被捕获并保护在碳纳米球的微小孔隙中，”研究人员说。“然后，当电池需要耗尽或放电时，我们可以对电池放电，并将氯转化为NaCl–并在许多循环中重复这一过程。我们目前可以循环200次，还有改进的余地。”

以一个维护良好的锂离子电池为例，它可以使用500-1000次。通过他们的实验，该团队还证明了原型电池的能量密度非常高。该团队已经实现了每克正极材料存储1200毫安时电量，大约是当今锂离子电池技术的六倍。

“一个可充电电池有点像一把摇椅。它向一个方向倾斜，但当你用力时又会摇回来，”研究作者说。“我们在这里拥有的是一把高摇晃的摇椅。”

研究小组想象这种电池可以用于助听器或遥控器，或者用于为那些只需要不定期充电的设备供电，如卫星或远程传感器，这些设备可以用太阳能充电。为了在智能手机和电动汽车中使用，科学家们将需要扩大电池的规模，并设计一个合适的结构，同时还需要增加它可以安全循环的次数。

该研究发表在《自然》杂志上。