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全球首個無負極鈉固態(tài)電池成功問世:歷時 8 年、歷經(jīng) 100 多次實驗失敗

2024/8/16 9:34:42 來源:IT之家 作者:故淵 責編:故淵

IT之家 8 月 16 日消息,科學網(wǎng)昨日(8 月 15 日)發(fā)布博文,報道稱孟穎帶領其團隊,歷時 8 年、歷經(jīng) 100 多次實驗失敗后,終于成功研發(fā)出全球首個無負極鈉固態(tài)電池。

項目開發(fā)背景

鈉電池、固態(tài)電池和無負極電池都已經(jīng)出現(xiàn),但沒有人能夠成功地將這三種想法結合起來。

這種新型電池結構穩(wěn)定、安全性高,可循環(huán)數(shù)百次,并且具備環(huán)保、低成本的優(yōu)點,為未來電池技術的發(fā)展開辟了新的路徑。

作者簡介

該論文全稱為《Design principles for enabling an anode-free sodium all-solid-state battery》,相關作者如下:

  • 通訊作者:孟穎(Ying Shirley Meng),美國芝加哥大學普利茲克分子工程學院分子工程教授

  • 通訊作者:Jihyun Jang,美國加州大學圣地亞哥分校(UCSD)博士后研究員

  • 第一作者:UCSD 博士生 Grayson Deysher

Nature Energy 論文

孟穎專注于材料科學研究已有 26 年,發(fā)表了 300 多篇科學論文,并擁有 10 多項專利。

研究成果

為了制造出電解質(zhì)和集電器之間具有完整界面連接的全固態(tài)電池,研究團隊在經(jīng)歷 100 多次實驗失敗后,開發(fā)了一種包圍電解質(zhì)的集電器。

無負極示意圖和能量密度計算

團隊采用具有類似液體流動性的固體鋁粉,代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬鋁箔構建集電器。在電池組裝過程中,當鋁粉沉積并覆蓋電解質(zhì)時,會在高壓下致密化,從而形成一個固體集電器,它能夠與電解質(zhì)保持液體般的緊密接觸。

此外,研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種電化學性能穩(wěn)定的固體電解質(zhì) —— 硼氫化鈉(NaBH4)。它可與顆粒狀鋁集電器實現(xiàn)近乎完美的接觸。這也是研究團隊能夠成功研發(fā)無負極鈉固態(tài)電池的關鍵之一。

IT之家附上參考地址

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關鍵詞:電池科學

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