8 月 16 日消息,,科學(xué)網(wǎng)昨日(8 月 15 日)發(fā)布博文,,報道稱芝加哥大學(xué)孟穎帶領(lǐng)其團(tuán)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(fù)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(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(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(fù)極示意圖和能量密度計算
團(tuán)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(dāng)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(tuán)隊發(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現(xiàn)近乎完美的接觸。這也是研究團(tuán)隊能夠成功研發(fā)無負(fù)極鈉固態(tài)電池的關(guān)鍵之一,。