圖 1：Na2C6O6 分子結(jié)構(gòu)，及其在納電池中、于不同條件下所表現(xiàn)的電化學(xué)性質(zhì)（不一致的相變）。

斯坦福大學(xué)最新開發(fā)的鈉離子電池，已在儲(chǔ)能成本上將鋰離子電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在后頭。地球擁有廣闊的海洋和鹽湖等鈉鹽來(lái)源，因而鈉離子無(wú)疑成為了一個(gè)完美的低成本儲(chǔ)能候選。

圖 2：Na2C6O6 充鈉-去鈉（嵌納-脫納）過程的相位變換。

此外鈉電池可以有許多種形態(tài)，比如筆記本電腦上常見的 18650 電芯。首席研究者 Zhenan Bao 表示：“性能上，鋰元素暫時(shí)還找不到對(duì)手。但它實(shí)在太貴太稀有，因而我們需要開發(fā)元素更加豐富、成本更加低廉的鈉基電池”。

圖 3：Na2C6O6 在充鈉-去鈉（嵌納-脫納）過程中的電壓變化。

斯坦福團(tuán)隊(duì)采用了鈉鹽電極的設(shè)計(jì)，充上正電荷的鈉離子會(huì)游向充負(fù)電荷的磷正極 —— 這兩種元素在自然界中的儲(chǔ)量都很豐富。研究人員還稱：為了改進(jìn)充放電循環(huán)周期，他們分析了電池工作時(shí)，鈉離子附著和脫離陰極的原子力水平。

圖 4：可逆相變期間的形態(tài)學(xué)變化，以及 Na2C6O6 儲(chǔ)鈉的氧化-還原機(jī)制。

最終，他們的鈉離子電池實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 484 mAh/g 的可逆容量、以及 726 Wh/kg 的能量密度。新電池的能源效率據(jù)稱超過了 87%，至于最重要的成本方面，研究人員聲稱可以 80% 不到的投入，實(shí)現(xiàn)與鋰離子電池相當(dāng)?shù)膬?chǔ)電量。