金屬-空氣電池的放電產(chǎn)物和電池的效率之間的關(guān)系是非常緊密而又不為人所熟知的。理論上來說，Na-O2電池比Li-O2電池具有更低的充電過電位。但是，不同的放電產(chǎn)物會造成矛盾的結(jié)果。
最近，Jinsoo Kim等人的研究表明，Na-O2電池的初始放電產(chǎn)物是超氧化鈉，然后分解并轉(zhuǎn)化為二水合過氧化鈉。正是Na2O2 . 2H2O的形成，導(dǎo)致Na-O2電池充電過電位升高。根據(jù)這一研究結(jié)果，Jinsoo Kim等人提出了一種理論模型，可用于指導(dǎo)Na-O2電池中的反應(yīng)從而提高效率和可重復(fù)充電性。
圖1. Na-O2電池的放電產(chǎn)物
圖2. 不同操作條件下可能的反應(yīng)機(jī)理
圖3. 放電產(chǎn)物分解的反應(yīng)方程式
圖4. 放電產(chǎn)物的時(shí)間分辨SEM表征
圖5. 不同操作條件下Na-O2電池的電化學(xué)充放電曲線
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1. Jinsoo Kim, Hyeokjun Park, Kisuk Kang et al. Dissolution and ionization of sodium superoxide in sodium–oxygen batteries. Nature Communications, 2016.
2. Sampson Lau and Lynden A. Archer. Batteries: Discharging the right product. Nature Energy, 2016.
