新征程！科学家用钼酸镍（NiMoO4）作为钠离子电池阳极

图中显示了钠离子电池的阳极材料与当前的NiMoO4电极的对比，以及在钠离子电池中相应的电化学性能。图中绘制的是第一次和第二次循环

图中低倍（a，c，e）和高倍（b，d，f）放大的电子显微镜图像是NiMoO4在不同浓度的氧化剂中：（a-b）0 g；(c - d)1 g；（e-f）2 g的显像。图像显示了针（0 g）和杆状颗粒（=1 g）的形成，表面结节可见于较高浓度的物质中[（d）和（f）]

锂（Li）离子电池的发展导致了锂的价格迅速上涨。随着成本和可用性变得不可持续，人们对诸如钠（Na）电池等更便宜的替代品的兴趣越来越大。尽管在成本、安全性和环境友好方面占有优势，但Na离子电池需要新的电极材料。和其他电池一样，钠离子的电池的工作原理也是钠离子通过电解液在两个电极之间穿梭。在电化学过程中，Na 离子被插入到阳极材料中，以储存电荷并在放电时释放。但是因为Na 离子太大了，它的储存依旧是个问题。

澳大利亚默多克大学的Manickam Minakshi说：“在重复的循环过程中，合金和金属阳极体积的大量变化会导致电极粉化，并最终致使产能衰退严重。因此，不同机制的化学插入式电极是一个重要的领域。”

与来自La Trobe大学、伍伦贡大学和德国亥姆霍兹研究所的研究人员一起，Minakshi和他的同事们已经找到了一个有希望的候选材料，它的基础是钼酸镍（NiMoO4）。

新的插入反应阳极材料是通过燃烧合成产生的。在这一过程中，以尿素形式存在的氧化剂和燃料混合在一起，存在于金属镍及钼原子中，这一过程的关键是氧化剂（NH4NO3），它可以从根本上改变NiMoO4纳米颗粒的材料特性。如果含量太少，产生的物质只是部分结晶，含有碳基杂质。在另一个极端，过多的氧化剂则产生不需要的第二相物质等，使合成反应不完整。但是，只要适量，NH4NO3就会产生一种类似环状的复合物，带有金属阳离子，形成了一种被固定在NiMoO4纳米棒表面的镍氧化物颗粒的晶体。

Minakshi说：“在该解决方案中，燃料和氧化剂在燃烧合成中起着核心作用，可以对材料结构进行操作，从而产生最优的性能。”“在优化了氧化剂的比例下的燃料能够与大多数金属阳离子（镍和钼）相互作用，形成一个有良好关系的凝胶网络，并将其与金属阳离子结合。”

研究人员发现，当将测试电池作为阳极集成时，这种新材料具有与基于碳的阳极相同的能力，在50个周期内保持着超过80%的容量保存率，并且在电压方面表现出色。这种材料的可循环性和容量保留需要经过数千个周期的测试。

如果这一技术或类似的阳极材料得到证明，Na离子电池就可以在诸如电网等大规模应用中找到合适的位置。