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新型固態(tài)鈉電池:突破與前景

2024-07-10 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
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關(guān)鍵詞: 固態(tài)電池

美國(guó)科學(xué)家最近成功研發(fā)出全球首個(gè)無(wú)陽(yáng)極鈉固態(tài)電池,這一成果標(biāo)志著電動(dòng)汽車和電網(wǎng)能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的重大突破。相關(guān)研究成果已在《自然·能源》雜志上發(fā)表。

鋰基電池因其性能受到多方面限制,包括鋰資源有限及其價(jià)格上漲等問(wèn)題,盡管成為電動(dòng)汽車和移動(dòng)設(shè)備的主流。相比之下,鈉在地殼中的豐富儲(chǔ)量是鋰的1000倍,同時(shí)具備更環(huán)保的電池材料潛力。

傳統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)通常由陰極和陽(yáng)極組成,通過(guò)電解質(zhì)傳遞離子實(shí)現(xiàn)充放電。然而,無(wú)陽(yáng)極電池通過(guò)堿金屬的電化學(xué)沉積在集電器表面直接存儲(chǔ)離子,有效提升了電池的電壓和能量密度,降低了成本,但也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

在這種新型電池中,固態(tài)鋁粉被用于構(gòu)建具有類似液態(tài)流動(dòng)性的集電器,以解決固態(tài)電解質(zhì)與集電器之間接觸不良的問(wèn)題。在高壓下,鋁粉變得致密形成固態(tài)集電器,同時(shí)保持與電解質(zhì)的良好接觸,實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率的充放電循環(huán)。

該研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步指出,新型鈉電池不僅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可循環(huán)使用數(shù)百次,還能夠顯著減少生產(chǎn)成本及環(huán)境影響。固態(tài)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性也大幅提升了電池的安全性。




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