8 月 16 日消息,科學網昨日(8 月 15 日)發布博文,報道稱芝加哥大學孟穎帶領其團隊,歷時 8 年、歷經 100 多次實驗失敗后,終于成功研發出全球首個固態電池無負極鈉固態電池。
項目開發背景
鈉電池、固態電池和無負極電池都已經出現,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定、安全性高,可循環數百次,并且具備環保、低成本的優點,為未來電池技術的發展開辟了新的路徑。
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
孟穎專注于材料科學研究已有 26 年,發表了 300 多篇科學論文,并擁有 10 多項專利。
研究成果
為了制造出電解質和集電器之間具有完整界面連接的全固態電池,研究團隊在經歷 100 多次實驗失敗后,開發了一種包圍電解質的集電器。
團隊采用具有類似液體流動性的固體鋁粉,代替傳統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,它能夠與電解質保持液體般的緊密接觸。
此外,研究團隊發現了一種電化學性能穩定的固體電解質 —— 硼氫化鈉(NBH)。它可與顆粒狀鋁集電器實現近乎完美的接觸。這也是研究團隊能夠成功研發無負極鈉固態電池的關鍵之一。