滑铁卢大年夜学（University of Waterloo）的化学家们发清楚明了钠空气电池中的关键反竽暌功，这个发明为电化学能量存储的成长铺平了门路。反竽暌功的关键在于Nazar团队发明的质子相转移催化剂。Nazar和同事们把质子相转移催化剂大年夜电池的放电和充电反竽暌功平分别出来，这进步了电池的容量，对电池的充电几乎完美。研究人员还发明把催化剂大年夜体系中移除后，电池停止了工作。不合于传统的固体电池设计，氧化金属电池应用气体阴极，它获取氧气，然后将氧气与钠或锂如许的金属结归并形成金属氧化物，同时在此过程中存储电子。而给体系通电又会引起相反的反竽暌功，使金属变回原始状况。

　　很多人认为氧化钠电池是很有前景的金属氧化物电池，固然它的能量密集程度低于氧化锂电池，其充电效力却要高93%以上，并且造价低廉，合适大年夜范围电网存储。

　　加拿大年夜固态能源材料研究会主席（Canada Research Chair in Solid State Energy Materials）Linda Nazar博士引导滑铁卢纳米科技研究所（Waterloo Institute for Nanotechnology）的研究人员发清楚明了关键的中介门路，这个发明说清楚明了氧化钠电池比氧化锂电池更节能的原因。

　　科学家的新发明把谜题典范多不合断开部分接洽起来，让我们得以看到问题的全貌，理学院（Faculty of Science）的化学传授Nazar说道。这些发明将改变我们对无水金属氧化物电池的看法。

　　关键在于Nazar团队发明的质子相转移催化剂。Nazar和同事们把质子相转移催化剂大年夜电池的放电和充电反竽暌功平分别出来，如许不仅进步了电池的容量，还使电池的充电几乎完美。研究人员还发明把催化剂大年夜体系中移除后，电池停止了工作。

　　不合于传统的固体电池设计，氧化金属电池应用气体阴极，它获取氧气，然后将氧气与钠或锂如许的金属结合形成金属氧化物，同时在此过程中存储电子。而给体系通电又会引起相反的反竽暌功，使金属变回原始状况。

　　在氧化钠电池中，质子相转移催化剂使刚形成的超氧化钠（NaO2）成核并成为优胜的纳米晶体，这些纳米晶领会进一步成长为微来岁夜小的放电立方体。第一步所形成的超氧化钠尺寸异常重要，麻省理工大年夜学（MIT）的理论演算显示，在纳米等级上超氧化钠比过氧化钠的能量机能更好。电池充电时，质子相转移催化剂产生的逆反竽暌功又会使超氧化钠立方体轻松解离。

　　控制氧化钠电池的工作道理能更好地开辟氧化锂电池，氧化锂电池一向被算作电化学能量存储的关键。

　　化学家说质子相转移催化剂能在氧化锂中起到类似的感化。然则，超氧化锂极不稳定，并且会急速变成过氧化锂。一旦过氧化锂形成，催化剂就不克不及再激发逆反竽暌功，因为正向反竽暌功和逆向反竽暌功不再雷同。是以，为了在氧化锂体系上取得进步，研究人员必须找出其他氧化还原介质来实现高效充电。

　　科学家正在摸索氧化还原介质，摸索本研究中的氧化钠电池方面的新思路，Nazar说道。氧化锂电池和氧化钠电池的前景都很不错，但它们的成长都须要思虑如安在科学上实现高容量和可逆性。