你會聽到很多關於鋰離子電池的缺點，大多與容量提升速度緩慢有關。然而，它們也非常昂貴，因為陰極需要鋰。鈉離子電池作為一種便宜得多的替代品已經顯示出了一些前景，但其性能還無法與之相比。在激光和石墨烯的幫助下，研究人員可能已經開發出一種新型鈉離子電池，這種電池的性能更好，而且可以將電池技術的成本降低一個數量級。在世界範圍內，鈉的價格比鋰便宜30倍，所以如果我們能用它作為電池的陰極就好了。問題是，標準的石墨陽極不能像鋰那樣吸附鈉離子。
國外一個研究小組研究了一種叫做硬碳的材料來提高鈉離子效率的方法。生產硬碳通常需要一個複雜的多步驟過程，包括將樣品加熱到1800華氏度(1000攝氏度)以上。這有效地消除了在電池中使用鈉的成本優勢。成功地利用石墨烯和激光相對容易地製造出類似硬碳的物質。
一切都從一片銅箔開始。應用了由尿素聚酰胺組成的聚合物層，在高強度激光轟擊這種材料，通過一種叫做碳化的過程生成石墨烯。但普通的石墨烯是不夠的。當激光發射時，氮被加入反應室。氮原子最終與材料結合，取代了一些碳原子。最後，這種材料含有13%的氮和剩下的碳。
用這種“3D石墨烯”材料製作陽極有幾個優點。首先，它的導電性很強。原子間距越大，鈉離子在鈉離子電池中的捕獲效果也越好。最後，銅基可以作為電池中的電流收集器，節省了額外的製造步驟。
研究人員用3D石墨烯陽極測試了一種鈉離子電池，發現該系統優於現有的鈉離子系統。雖然它的效能仍不及鋰離子電池，但這些成本較低的電池可能會在不需要高性能鋰離子技術的應用領域受到歡迎，比如你的手機使用鋰電池的時間會更長一些。
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