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世界迫切需要更廉价、更安全、原料更可持续的电池，那么——谁来取代锂电池?
我们的生活离不开锂电池，手机离不开它，笔记本电脑离不开它，数量越来越庞大的电动汽车更是少不了它……这意味着人类对锂的需求是无止境的，所以，锂会变得越来越稀缺。
如果用一些常见的质料替代锂，那会怎样?多年来，人们不停在研究基于平凡食盐或氯化钠的电池，如果成功，我们最终大概走出锂的瓶颈。
锂电池的优缺点
要相识食盐如何可以或许救济我们，起首要相识电池工作的原理。
我们可以把电池想象成一个部门是电、部门是化学的装置。事情从电池的阳极开始，阳极由一种可以释放电子的质料制成，在锂电池中是锂。当你打开任何毗连到电池的设备(如手机)，设备就会从电池中吸走电子，为自己供电。同时，在失去电子后，锂原子变成带正电荷的锂离子，从阳极出发，穿过电解质，移动到阴极，吸附在阴极质料的孔隙里。这样，从里到外，构成一个循环电路。
最终，阳极的电子将被耗尽，这时你会看到屏幕上闪灼着电量不足的图标。但是，对于充电电池来说可喜的是，这个过程是可逆的。通过毗连到外部电源，一切都会逆转过来：锂离子流回阳极并与新电子重新结合，变成锂原子，为新的一轮放电做好准备。智能手机上使用的典型的锂电池，可以被充电500次左右，性能才会明显下降。
虽然很多质料也能充当阳极，但锂的优势是它比任何其他质料都强大。在元素周期表中，锂出现在第一组金属的顶端。这一组金属包括锂、钠、钾等元素，它们的原子都容易失去最外层的一个电子，带上+1价的电荷。锂是其中原子量最小的，因此在相同重量下，锂电池可以比同类金属制成的电池拥有更大的电容量。这就是为什么锂电池对于我们如此重要的原因。
但是，开采锂矿会造成严重的污染;而且由于需求量大，很大概会让锂变得稀缺;此外，锂电池中使用的阴极质料——钴或者锰镍合金，在地球上也是稀缺资源。所以，如果有一种更丰富的质料可以代替锂，固然是我们求之不得的。
质料取之不尽的钠电池
单看一眼元素周期表你就会发现，位于锂正下方的钠，与锂有着几乎完全相同的化学性质(只是更重)，有大概成为锂的替代品。钠是组成食盐的元素之一，在地球上取之不尽，用之不竭。
没错，由于钠的原子量比锂要大得多(两者原子量比是23：7)，要想获得与锂电池同等的电容量，钠电池势须要重得多。这对于手机、电动汽车等移动设备，固然是不合适的，但对于不需要经常移动的设备，譬如用于储存太阳能和风能的电池，重一点并不要紧。
不外，要制造钠电池，并非简朴地用钠取代锂就完事。相反，电池中三个组件——阴极、阳极和电解质，都必须重新设计。
起首是阴极。在锂电池中用钴等金属做阴极。但在钠电池中，要换成镁、铁和铜等金属。好在这些金属都很平凡，这一点不难办到。
其次是阳极。在锂电池中，用石墨棒吸附锂离子。但石墨的孔隙对钠离子来说太小了。现在，科学家正在尝试用合金或碳的其他形式(如活性炭)，来代替石墨。
第三，即电解质，是最具挑衅性的。题目是，在各种金属离子的电池中，电解质都会与阳极和阴极质料发生反应，天生物覆盖在上面，形成镀层，从而降低其性能。这种环境也发生在锂电池中，但对于锂电池不是个题目，因为该镀层在第一次充电之后就能保持稳定。而在钠电池中，这一镀层会越积越厚，从而严重影响电池的寿命。
但是，2020年美国华盛顿州立大学的一个团队报告说，他们研制出一款钠离子电池原型，其电容量与锂电池相当，而且可以充电1000次以上而保持性能稳定。他们是如何做到的?由于涉及专利，他们没有透露更多的细节。
如果这项技术成熟，钠电池虽然不太大概完全取代锂电池，但至少可以减轻我们对锂的严重依赖。最重要的是，用食盐这样取之不尽的资源储存电力，这对于我们是极大的鼓舞。
锂电池的“终结者”
锂电池的电解质是易燃的液体，所以锂电池容易燃烧或爆炸，不能携带上飞机，不能在高温下使用。
但是最近，2019年诺贝尔化学奖得主、锂电池的发明人之一约翰·古德诺，发明了一款不寻常的电池。这种电池以固体的玻璃为电解质。玻璃内里掺杂了一些可以导电的金属离子，所以能当电解质使用。至于具体原理，因为涉及专利，现在还没有公开。
据称，玻璃电池可储存的电能是同体积锂电池的2倍，寿命可达150年，可充电2.5万次以上，充电速度是锂电池的6倍。电动汽车只消充电几分钟，就能跑上千千米。而且，玻璃电池安全性能好，内里没有易燃物质，可以在极低温和极高温下使用。
这种性能好得出奇的新型电池，被一些人视为锂电池的“终结者”。
有了这些备用质料，我们就不用担心锂资源稀缺了。
来源：https://view.inews.qq.com/k/20250219A00SP700
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