美国物理研究所 一个示意图，展示了哺乳动物骨骼的结构是如何转化为骨骼激发的非挥发性有机化合物阴极的设计
荣誉:康和信、朴苏基、普丽图·纳卡尼维、王以贤、、成民八、闵成财、大卫·米特林和朴和锡 钠离子电池有望取代锂离子电池用于大规模电能储存
与锂离子电池相比，它们有几个优点，特别是因为钠的广泛存在
然而，开发钠阴极是困难的，钠阴极是电子进入电池的材料
许多候选材料不稳定或不能承受高电压
为了找到解决方案，来自成均馆大学、德克萨斯大学奥斯汀分校和布鲁克海文国家实验室的研究人员转向自然
他们在《应用物理评论》杂志上描述了他们的哺乳动物骨骼激发的钠阴极
“我们相信自然为解决技术问题提供了一个非常有希望的解决方案，”作者之一的何锡朴说
“因此，我们试图找到能够解决这些动力学和稳定性限制的理想架构
" 哺乳动物的骨结构由内部多孔的海绵状骨组成，允许储存和运输骨髓，周围是坚硬致密的骨，在严重应力下提供机械和结构完整性
遵循这种设计架构，该小组创建了一个Na3V2(PO4)3结构的多孔系统，也称为NVP，由还原氧化石墨烯(rGO)的致密外壳包围
NVP是一种钠阴极材料，能快速传输钠离子，但结构不稳定
骨状结构有助于改善系统的结构完整性，减少电化学和机械应力造成的永久性损伤
同时，NVP和rGO的结合为钠离子创造了更有利的环境，增强了系统的稳定性
电池可以超高速充电，并在10，000次放电和再充电后保持超过90%的容量，具体取决于充电速率
尽管有这些有前景的技术进步，研究人员指出，这项工作目前只是一个概念证明，证明了受哺乳动物骨骼启发的钠阴极的可行性
需要做额外的工作来实现系统的技术利用
“大规模合成高质量的骨源性非挥发性物质，优化骨源性非挥发性物质的组成和结构，以及制造和测试大面积和高负载的电极被认为是更实际的应用所必需的，”帕克说
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