2021Wh/kg！中國(guó)發(fā)明“最強(qiáng)電池”，《自然》重磅發(fā)布！

中國(guó)電池技術(shù)取得重大突破！新型無(wú)負(fù)極鈉硫電池問(wèn)世，能量密度達(dá)2021Wh/kg，幾乎超現(xiàn)有商用鋰離子電池一個(gè)數(shù)量級(jí)！而且它還很便宜，5美元就能儲(chǔ)存一度電。

2026年1月7日，全球頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》剛剛刊發(fā)這項(xiàng)重磅研究。上海交通大學(xué)孫浩副教授團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)彭慧勝院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)手，首創(chuàng)出一種高電壓、無(wú)負(fù)極的鈉硫電池新體系。這項(xiàng)技術(shù)不僅解決了困擾電池界數(shù)十年的鈉硫電池安全與電壓難題，更以極低的成本和恐怖的能量密度，為大規(guī)模電網(wǎng)儲(chǔ)能和可穿戴設(shè)備勾勒出了一幅近乎完美的未來(lái)藍(lán)圖。

鈉在地球上的儲(chǔ)量多到可以按“鹽”來(lái)算，便宜得像土。然而，傳統(tǒng)的鈉硫電池有個(gè)致命的“軟肋”：它必須在300℃以上的高溫下才能跑起來(lái)。你敢想象兜里揣著一個(gè)沸騰的火球嗎？

雖然近年有了室溫鈉硫電池，但電壓卻一直徘徊在1.6V左右，像個(gè)“沒(méi)吃飽飯”的弱力士，面對(duì)3.6V的鋰電池，根本抬不起頭。

上海交大的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有選擇在老路上修修補(bǔ)補(bǔ)，而是直接拆了地基重造。

過(guò)去，大家都在玩單質(zhì)硫（So）到硫離子（S2ˉ）的低價(jià)態(tài)反應(yīng)。孫浩團(tuán)隊(duì)卻玩了一出“煉金術(shù)”，他們解鎖了So/S??（四價(jià)硫）的高價(jià)態(tài)氧化還原路徑。

這個(gè)轉(zhuǎn)變，就像是從普通綠皮車換成了磁懸浮。

• 電壓狂飆： 這一變陣，直接讓放電電壓從尷尬的1.6V跳到了3.6V。沒(méi)錯(cuò)，這讓鈉電池在性能上第一次真正具備了平替鋰電池的資格。

• “消失”的負(fù)極： 更絕的是，這款電池是“無(wú)負(fù)極”設(shè)計(jì)。制造時(shí)不需要昂貴且危險(xiǎn)的金屬鈉片，充電時(shí)鈉離子才會(huì)像變魔術(shù)一樣自動(dòng)沉積。

大象無(wú)形，大音希聲。最好的負(fù)極，就是沒(méi)有負(fù)極。

能量密度高了，安全性怎么辦？

團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種特殊的“藥方”——含有二氰胺鈉（NaDCA）的不可燃氯鋁酸鹽電解質(zhì)。

在傳統(tǒng)的鋰電池實(shí)驗(yàn)里，針刺或短路往往意味著爆炸。而這款電池的電解質(zhì)本身就拒絕燃燒。

不僅如此，他們還給正極配了一位“神助攻”——Bi-COF催化材料。有了它，電池的能量密度直接沖到了 2021 Wh/kg。這是什么概念？如果給無(wú)人機(jī)換上這種電池，現(xiàn)在或許可以直接跨城飛行了。

既然這么強(qiáng)，那什么時(shí)候能買到呢？

科學(xué)的道路從來(lái)不是坦途。這種新型電解質(zhì)雖然強(qiáng)悍，但目前還帶點(diǎn)“小脾氣”：它具有較強(qiáng)的腐蝕性。這意味著我們還需要尋找更耐腐蝕的封裝材料。

但這并不妨礙它的歷史地位。以存儲(chǔ)每度電（kWh）僅約 5.03 美元的估算成本，它就像是能源界的“價(jià)格屠夫”。一旦解決長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，那些昂貴的鋰礦或許真的要迎來(lái)它們的“末日黃昏”了。

沉舟側(cè)畔千帆過(guò)，病樹(shù)前頭萬(wàn)木春。中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)的這一記重拳，可能正打在全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵點(diǎn)上。

參考文獻(xiàn)：

Geng, S., Yuan, B., Zhao, X. et al. High-voltage anode-free sodium–sulfur batteries. Nature 649, 353–359 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09867-2

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