美國(guó)馬里蘭大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種固態(tài)鈉電池架構(gòu),其性能優(yōu)于目前的鈉離子電池。通過(guò)使用鈉金屬作為負(fù)極以獲得更高的能量密度,該電池實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的室溫下固態(tài)鈉-金屬循環(huán)率。而且,電池使用更穩(wěn)定的陶瓷電解質(zhì),降低了易燃性風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究發(fā)表在新一期《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上。
三層的對(duì)稱(chēng)電池組件的示意圖(插圖顯示(a)的放大區(qū)域,描繪了剝離過(guò)程中鈉離子的流動(dòng))。圖片來(lái)源:物理學(xué)家組織
鋰離子電池在儲(chǔ)能行業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,但鋰的可獲得性有限,其能否一直保持這一領(lǐng)先地位讓人擔(dān)憂(yōu)。相反,由于海洋中的鹽分極其豐富,鈉離子電池提供了一種更可持續(xù)的選擇。這有可能為快速增長(zhǎng)的能源存儲(chǔ)需求提供一種更低成本的替代方案。
目前,大多數(shù)鈉離子電池都包含液體電解質(zhì),存在易燃性風(fēng)險(xiǎn)。此次,研究人員開(kāi)發(fā)的固態(tài)鈉電池架構(gòu)基于鈉超離子導(dǎo)體材料。鈉超離子導(dǎo)體是不可燃的固態(tài)電解質(zhì),具有高離子導(dǎo)電性和優(yōu)異的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。
研究人員成功展示了高電流密度下的穩(wěn)定鈉循環(huán),以及薄3D結(jié)構(gòu)離子傳導(dǎo)固體電解質(zhì)的全電池循環(huán)。這是可持續(xù)和更經(jīng)濟(jì)的能量存儲(chǔ)技術(shù)的重要進(jìn)步。
三層的對(duì)稱(chēng)電池組件的示意圖(插圖顯示(a)的放大區(qū)域,描繪了剝離過(guò)程中鈉離子的流動(dòng))。圖片來(lái)源:物理學(xué)家組織
鋰離子電池在儲(chǔ)能行業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,但鋰的可獲得性有限,其能否一直保持這一領(lǐng)先地位讓人擔(dān)憂(yōu)。相反,由于海洋中的鹽分極其豐富,鈉離子電池提供了一種更可持續(xù)的選擇。這有可能為快速增長(zhǎng)的能源存儲(chǔ)需求提供一種更低成本的替代方案。
目前,大多數(shù)鈉離子電池都包含液體電解質(zhì),存在易燃性風(fēng)險(xiǎn)。此次,研究人員開(kāi)發(fā)的固態(tài)鈉電池架構(gòu)基于鈉超離子導(dǎo)體材料。鈉超離子導(dǎo)體是不可燃的固態(tài)電解質(zhì),具有高離子導(dǎo)電性和優(yōu)異的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。
研究人員成功展示了高電流密度下的穩(wěn)定鈉循環(huán),以及薄3D結(jié)構(gòu)離子傳導(dǎo)固體電解質(zhì)的全電池循環(huán)。這是可持續(xù)和更經(jīng)濟(jì)的能量存儲(chǔ)技術(shù)的重要進(jìn)步。