全球首個(gè)無負(fù)極鈉固態(tài)電池成功問世

時(shí)間:2024-08-16

來源:電子技術(shù)應(yīng)用

導(dǎo)語:8 月 16 日消息,科學(xué)網(wǎng)昨日(8 月 15 日)發(fā)布博文,報(bào)道稱芝加哥大學(xué)孟穎帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì),歷時(shí) 8 年、歷經(jīng) 100 多次實(shí)驗(yàn)失敗后,終于成功研發(fā)出全球首個(gè)固態(tài)電池?zé)o負(fù)極鈉固態(tài)電池。

  8 月 16 日消息,科學(xué)網(wǎng)昨日(8 月 15 日)發(fā)布博文,報(bào)道稱芝加哥大學(xué)孟穎帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì),歷時(shí) 8 年、歷經(jīng) 100 多次實(shí)驗(yàn)失敗后,終于成功研發(fā)出全球首個(gè)固態(tài)電池?zé)o負(fù)極鈉固態(tài)電池。

  項(xiàng)目開發(fā)背景

  鈉電池、固態(tài)電池和無負(fù)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(jié)合起來。

  這種新型電池結(jié)構(gòu)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(diǎn),為未來電池技術(shù)的發(fā)展開辟了新的路徑。

  作者簡(jiǎn)介

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

  · 通訊作者:孟穎(Ying Shirley Meng),美國(guó)芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院分子工程教授

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

  · 第一作者:UCSD 博士生 Grayson Deysher

  孟穎專注于材料科學(xué)研究已有 26 年,發(fā)表了 300 多篇科學(xué)論文,并擁有 10 多項(xiàng)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(tuán)隊(duì)在經(jīng)歷 100 多次實(shí)驗(yàn)失敗后,開發(fā)了一種包圍電解質(zhì)的集電器。

  團(tuán)隊(duì)采用具有類似液體流動(dòng)性的固體鋁粉,代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬鋁箔構(gòu)建集電器。在電池組裝過程中,當(dāng)鋁粉沉積并覆蓋電解質(zhì)時(shí),會(huì)在高壓下致密化,從而形成一個(gè)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(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種電化學(xué)性能穩(wěn)定的固體電解質(zhì) —— 硼氫化鈉(NBH)。它可與顆粒狀鋁集電器實(shí)現(xiàn)近乎完美的接觸。這也是研究團(tuán)隊(duì)能夠成功研發(fā)無負(fù)極鈉固態(tài)電池的關(guān)鍵之一。


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