8 月 16 日消息，科學網(wǎng)昨日（8 月 15 日）發(fā)布博文，報道稱芝加哥大學孟穎帶領(lǐng)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)出全球首個固態(tài)電池" target="_blank">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(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，為未來電池技術(shù)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(guān)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(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(gòu)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（NBH）。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(guān)鍵之一。