南開大學化學學院陳軍院士課題組在利用廉價的碳酸鈉和碳納米管構建無鈉預填裝的“可呼吸”鈉—二氧化碳電池領域取得突破性進展，研究成果作為《Research》（《研究》）創(chuàng)刊號首篇文章發(fā)表，該刊物由中國科協(xié)和美國科學促進會打造。

“可呼吸”電池的初級版本是鋰—氧電池，以金屬鋰作負極，正極為由碳、貴金屬或過渡金屬氧化物等構成空氣電極，放電時從空氣中獲取氧氣，充電時再放出氧氣，因此被稱為“可呼吸”電池。在此基礎上衍生出鈉—二氧化碳電池，這類電池不僅原料豐富、制備方便，增加了實驗過程中的安全性，二氧化碳作為溫室氣體，還可變廢為寶、資源化利用，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。但目前鈉—二氧化碳電池開發(fā)存在難點：過量的金屬鈉負極容易導致電池短路，帶來安全隱患，且能耗較大。陳軍課題組研究成果利用廉價、安全的碳酸鈉和碳為起始原料成功地構建了“可呼吸”鈉—二氧化碳電池，避免了負極金屬鈉的預填裝，能有效地降低電池的安全隱患，為安全電池的設計提供了一種新思路。此外，火星大氣中含有95%的二氧化碳，該工作構建的“可呼吸”鈉—二氧化碳電池有望為火星探測提供一種潛在的電化學能源系統(tǒng)。