钠-海水电池（Na-SWBs）被认为是最有前途的大规模储能和海洋领域的电化学装置之一。事实上，通过采用开放式正极，Na-SWBs正受益于海水中无限量的Na供应。这意味着，Na-SWBs能量在本质上受到负极容量的限制。因此，为了提高Na-SWB的能量，有必要引入高容量负极，例如红磷。然而，由于其在充放电过程中具有极大的体积变化，获得厚电极和大面容量极具挑战性。

基于此，德国卡尔斯鲁厄理工学院Stefano Passerini，Guk-Tae Kim，韩国蔚山科学技术院Youngsik Kim报道了采用一种基于氧化还原介体的的红磷半液态负极（Na-PAHs）和电子绝缘但具有Na⁺离子选择性固体电解质膜（NASICON），从而实现无金属Na-SWB。

文章要点

1）Na-PAHs的负极电解液（Na-BP和Na-Pyr）作为红磷活性物质的氧化还原介质，能够促进红磷活性物质的钠化/脱钠。

2）值得注意的是，在室温下，采用静态负极中的半液态电极可以获得约11 mAh cm^-2的Na半电池和15 mAh cm^-2的Na-SWB的面容量。此外，通过在外部储槽中积累半态体负极，即在全氧化还原液流电池配置中，可以提高储能性能。这同时也实现了半液态负极的连续调节，以补偿降解现象。

这些结果表明，所提出的体系非常具有前途，使Na-SWB在未来大规模固定储能中具有巨大的应用潜力。

参考文献

Yongil Kim, et al, Redox-Mediated Red-Phosphorous Semi-Liquid Anode Enabling Metal-Free Rechargeable Na-Seawater Batteries with High Energy Density, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102061

https://doi.org/10.1002/aenm.202102061