全球首个无负极钠固态电池成功问世:历时 8 年、历经 100 多次实验失败

发布者:BlissfulSpirit最新更新时间:2024-08-16 来源: IT之家关键字:固态电池 手机看文章 扫描二维码
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8 月 16 日消息,科学网昨日(8 月 15 日)发布博文,报道称孟颖带领其团队,历时 8 年、历经 100 多次实验失败后,终于成功研发出全球首个无负极钠固态电池

项目开发背景

钠电池、固态电池和无负极电池都已经出现,但没有人能够成功地将这三种想法结合起来。

这种新型电池结构稳定、安全性高,可循环数百次,并且具备环保、低成本的优点,为未来电池技术的发展开辟了新的路径。

作者简介

该论文全称为《Design principles for enabling an anode-free sodium all-solid-state battery》,相关作者如下:

  • 通讯作者:孟颖(Ying Shirley Meng),美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院分子工程教授

  • 通讯作者:Jihyun Jang,美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)博士后研究员

  • 第一作者:UCSD 博士生 Grayson Deysher

Nature Energy 论文

孟颖专注于材料科学研究已有 26 年,发表了 300 多篇科学论文,并拥有 10 多项专利。

研究成果

为了制造出电解质和集电器之间具有完整界面连接的全固态电池,研究团队在经历 100 多次实验失败后,开发了一种包围电解质的集电器。

无负极示意图和能量密度计算

团队采用具有类似液体流动性的固体铝粉,代替传统金属铝箔构建集电器。在电池组装过程中,当铝粉沉积并覆盖电解质时,会在高压下致密化,从而形成一个固体集电器,它能够与电解质保持液体般的紧密接触。

此外,研究团队发现了一种电化学性能稳定的固体电解质 —— 硼氢化钠(NaBH4)。它可与颗粒状铝集电器实现近乎完美的接触。这也是研究团队能够成功研发无负极钠固态电池的关键之一。


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