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日本科学家在钠离子电池领域取得突破，通过3D立体光刻术打印微晶格结构，开发出高性能负极，有望降低电池成本并提高储能量和释放效率。


鉴于锂资源的高成本与稀缺性，科学界正积极寻找能够与之匹敌的替代元素。在众多候选者中，钠元素凭借其全球储量丰富且成本低廉的特性脱颖而出，被视为当前主流锂离子电池的重要替代选项。

尽管钠离子电池在原材料成本及安全性上具备显著优势，但要全面取代锂离子电池，仍需在性能上有所突破。近期，日本科学家在钠离子电池领域取得了重要进展，他们正致力于开发一种成本更低、储能量更高、释放效率更优的钠离子电池。

为实现这一目标，日本东北大学的研究团队创新性地提出了增加单个电池电芯中电池活性材料负载量的方案，旨在减少非活性物质的使用，从而提升电池的整体性能并降低成本。然而，这一方案也带来了制造更厚电极的挑战，进而限制了电池内离子的移动和电荷的传输。

面对这一难题，研究团队通过不懈努力，成功开发出一种微架构、高性能负极的制备方法。他们利用3D立体光刻技术打印出由树脂制成的微晶格结构，并通过热解过程使其碳化并缩小，从而得到硬碳电极。这种电极能够迅速传输离子，产生能量。

随着研究团队对晶格结构的不断细化，硬碳电极的性能也得到了显著提升。这一研究成果已在《微小》(Small)杂志上发表，引起了广泛关注。

日本东北大学材料科学家Akira Kudo表示，随着3D打印机分辨率的不断提高，钠离子电池的性能有望最终实现超越锂离子电池。这一预测为钠离子电池的未来发展注入了新的动力。

接下来，研究团队将继续使用相同的方法制造正极，并计划利用这些精心设计的电极，制造出高性能、高性价比的钠离子电池，以满足市场需求。

（文章来源：财联社）