上海交通大学科研团队在新型储能技术领域实现重要突破，研发出一种高电压且无需负极的钠硫电池体系，为大规模储能技术发展提供了全新解决方案。相关研究成果已发表于国际权威学术期刊《自然》。
传统钠硫电池因硫、钠元素储量丰富且成本低廉，被视为大规模储能的理想选择。然而，其放电电压普遍低于1.6伏，且需依赖大量金属钠作为负极材料，不仅增加了制备工艺的复杂性，更带来严重的安全隐患，限制了实际应用场景的拓展。
研究团队通过创新反应路径设计，首次提出单质硫向四氯化硫的高价态转化机制，构建了全新的无负极钠硫电池体系。这一突破使电池放电电压提升至3.6伏，同时完全摒弃了金属钠负极的使用，从根本上解决了传统体系在电压与安全性方面的双重瓶颈。
项目负责人介绍，硫元素具有-2至+6的丰富价态，但过去半个世纪的研究主要聚焦于0至-2价的还原反应。此次研究另辟蹊径，通过催化活化策略构建反应基础，并引入氯原子作为氧化引导剂，协助硫元素逐步完成向+4价态的转化。这一过程如同攀登化学领域的"珠穆朗玛峰"，最终实现了高价态硫转化的技术突破，同时意外规避了金属钠的使用需求。
该成果实现了钠硫电池从"低价态还原"到"高价态氧化"的技术路线革新，推动了电池结构从"过量钠金属"向"无负极结构"的跨越式发展。这种新型电池体系不仅突破了碱金属-硫电池长期存在的性能限制，更为构建低成本、可持续、高性能的储能系统提供了关键理论支撑和技术方案，在电网储能、低空飞行器能源供应及人工智能设备供电等领域具有重要应用潜力。
