水系电池的“再登场”

在全球迈向新能源广泛应用的背景下，储能技术的发展成为电力系统中不可或缺的一环。传统锂离子电池虽然在便携设备和电动交通工具中取得了巨大成功，但其在储能场景下却面临着成本高、安全性差、原材料限制等诸多问题。因此，水系电池——这一曾被边缘化的技术路线，正在以安全性高、成本低和环保无毒等优势重新受到关注。

一、水系与有机体系的核心差异

电解质体系的选择决定了电池的性能边界。当前主流的有机溶剂体系电池，依托较宽的电化学稳定窗口（一般可达4.5 V），实现了较高的能量密度；而水作为溶剂的水系电池，其电化学窗口理论上仅为1.23 V，这限制了其工作电压，从而成为阻碍水系电池发展的关键短板。此外，传统水系体系下还缺乏高比容量且稳定工作的电极材料，这进一步限制了水系电池的商业化进程。

然而，水系体系也有天然优势。水的不可燃性极大地提高了系统的本征安全性，高离子电导率（通常在10⁻²–10⁻¹ S/cm）带来了优越的倍率性能，而低毒性、低成本和环境友好性，也为其在储能等特定领域提供了发展空间。

二、正负极与电解质的三维协同设计

本次新型水系钠离子电池的能量密度突破至147.3 Wh/kg，循环寿命达到3.8万次，且能在零下70°C下稳定工作，其关键在于材料体系和结构设计的系统性创新。

1. 高性能负