钠离子电池突破！电池加水电量翻倍，还能高效淡化海水？

电池里最怕的是什么？水！但一项最新研究刚刚发现，往电池里加点“水”，电量竟然能翻倍！

这项发现可能彻底改变我们对储能的认知。几十年来，锂电池靠着高能量密度“独步天下”，但它依赖稀缺昂贵的锂矿，还时不时“发火”。

科学家们把目光投向了它的兄弟——钠。钠，地壳里储量丰富，价格便宜，但钠电池也一直有点“扶不起”，它能量密度低、稳定性较差。

而2025年9月15日发表在《材料化学A刊》上的这项新研究，可能就是钠电池“逆天改命”的开始。

我们故事的主角，是一种叫做“纳米结构水合钒酸钠”（NVOH）的材料。

在电池界，它一直是个“备胎”。而它体内的“水”，更是被视为“内鬼”。传统观点认为，这些水分子会严重阻碍电池的长期稳定性。

所以，标准操作是什么？

烘干！脱水”。几十年来，所有人都这么干，试图把这些“害人精”赶尽杀绝。

但英国萨里大学的科学家们偏不信邪。

领衔的丹尼尔·科曼德尔（Daniel Commandeur）博士说：我们就是想挑战一下这个假设。他们不仅没有“烘干”它，反而通过水热合成法，精确控制时间，让这种材料“喝饱了水”。

结果……所有人都惊呆了。

这个“喝饱水”的电池，性能直接原地起飞！

数据显示，它的比容量飙升到了280 mA h g⁻¹——这个数字，几乎是常规模型的两倍，直接挤进了全球钠电池正极材料的“名人堂”。而且它还特别“抗造”，在150次循环后依然保持强劲动力，甚至在特定条件下能稳定循环约450次！

这究竟是为什么？难道水成精了？

秘密就在于“空间”！

研究人员发现，这些被锁在材料晶体结构里的水分子，就像一根根小柱子，强行撑开了材料的内部层间距。

原本的“单人床”（干材料NVO）被撑成了“豪华大平层”（水合材料NVOH）。钠离子进进出出，空间大了，自然就能装得更多，跑得也更快！

你以为这就完了？

兴奋的研究团队突发奇想：既然你这么喜欢水，那……要不，去海水里试试？

这一试，又一个“隐藏功能”被解锁了：它居然能高效地淡化海水！

当NVOH材料在盐水（NaCl水溶液）中工作时，它就像一块“吸钠磁铁”，疯狂地把水里的钠离子吸收到自己体内。另一边的电极则在吸收氯离子（Cl⁻）。一来一回，盐分（NaCl）就这么被“抽”走了！

它的淡化能力估算高达173 mg/g，一举超越了许多现有的淡化电极。

这项发现，简直是“一箭双雕”。

科曼德尔博士兴奋地表示，这意味着未来我们或许能设计出一种“储能-淡化”一体化系统。

这意味着未来的大型储能电站，将可能直接用取之不尽的海水作为电解质，在储存风能、太阳能的同时，顺便把淡水也生产了。这不仅解决了能源问题，还解决了全球日益严峻的水资源问题！

更关键的是，这种“加水”工艺（水热合成）非常简单，成本低廉，极易规模化生产。

锂电池“躺赢”的时代，真的会过去吗？

参考文献：

Daniel Commandeur, Vlad Stolojan, Monica Felipe-Sotelo, D James Wright, David Watson and Robert C. T. Slade. (2025). Nanostructured sodium vanadate hydrate as a versatile sodium ion cathode material for use in organic media and for aqueous desalination. Journal of Materials Chemistry A, 13, 34493-34506. DOI: 10.1039/d5ta05128b.