普林斯顿Dincă团队研发新型钠离子电池，采用TAQ阴极材料，能量密度媲美锂电池，充电更快更环保，有望革新电动车与新能源。

普林斯顿大学的Dincă团队最近捣鼓出了一种钠离子电池，用上了全新的有机阴极材料——双四氨基苯醌，简称TAQ。这玩意儿的能量表现让人眼前一亮。团队的博士生Tianyang Chen是研究论文的第一作者，他兴奋地说：“这种电池要么能在超短时间内存下同样的电量，要么在同样时间里装下更多能量。”这话听着简单，但背后藏着大潜力，不仅能给电动车、数据中心用上，还可能让可再生能源系统更上一层楼。

锂电池如今到处都是，可问题也不少。锂资源稀缺，供应链复杂，挖矿对环境也不友好。相比之下，钠离子电池就显得亲民多了。钠在地壳里多得是，成本低又好找，用它做电池能少依赖稀有资源，供应链也稳当些，还能减轻对环境的压力。不过，钠电池一直有个老大难的问题：能量密度低。简单说，就是跟体积比起来，续航时间短。研究人员在新闻发布会上坦言：“这短板拖了后腿，让钠电池没法大规模铺开。”

Mircea Dincă，化学系的Alexander Stewart 1886教授，打了个形象的比喻：“能量密度是大家伙儿都关心的东西，就好比电池里能榨出多少汁儿。密度越高，你的车就能跑得越远，不用老充电。”以前的钠电池在这点上总差点意思，可这次TAQ的出现像是给难题找着了钥匙。

Dincă团队的新阴极材料TAQ真挺厉害，不只能量密度高，功率密度也出色，甚至有可能超过传统的锂电池阴极。这下，钠离子电池在性能和效率上终于能跟锂电池掰掰手腕了。其实，团队之前就研究过TAQ在锂电池里的表现，发现它不溶于电解液，还导电性不错。这些特点挺关键：不溶让阴极在电池运转时稳如泰山，导电性则让电子跑得顺畅，存电放电都更给力。正因如此，他们才动了心思，看看TAQ在钠电池里能玩出什么花样。

不过，把TAQ塞进钠电池可没那么简单。从锂电池技术跳到钠电池，设计得改头换面。研究人员花了一整年，调整老办法，适应钠离子化学的特殊需求。Tianyang Chen提到，他们选了碳纳米管做粘合剂，把TAQ晶体和炭黑颗粒混得均匀，打造出一个齐整的电极。这设计让活性材料几乎100%派上用场，电池性能直逼理论极限。

成果如何？新电池的表现真是亮眼。研究总结说，它展现出每单位355毫安时的理论容量，得益于四电子氧化还原过程，电极级的能量密度达到606瓦时每千克，还特别耐用。这串数字听着就让人振奋，意味着钠离子电池不只能跟锂电池较量，甚至可能在某些领域甩它几条街。

想象一下，开着电动车跑长途，不用老惦记充电站；或者风电太阳能存下来的电，能更高效地用出去。这技术要是铺开了，带来的不只是便利，还有对稀有资源依赖的告别。Dincă团队这场突破，就像给钠电池插上了翅膀，让它从实验室飞向现实，未来可期。

本文译自 interesting engineering，由BALI编辑发布。