馬里蘭大學(xué)創(chuàng)新固態(tài)鈉電池架構(gòu)，性能超越鋰離子電池

美國馬里蘭大學(xué)研發(fā)團隊研發(fā)出一款固態(tài)鈉電池架構(gòu)，性能超越現(xiàn)有鈉離子電池。該電池采用鈉金屬作負極，由此獲取更高的能量密度并達到歷來最高的室溫下固態(tài)鈉-金屬循環(huán)速率。此外，電池還采用更為穩(wěn)定的陶瓷電解質(zhì)，有效降低了燃燒爆炸的可能性。此研究成果已發(fā)表在最新的《能源與環(huán)境科學(xué)》期刊中。

鋰離子電池在儲能領(lǐng)域獨占鰲頭，然而鋰資源有限，使人們對其繼續(xù)保持領(lǐng)先地位表示憂慮。相較之下，鈉離子電池依仗海水中鹽分豐裕，可視為一種更加可持續(xù)的選項。這種可能性有助于滿足不斷擴大的儲能需求且成本更低廉。

當(dāng)前，盡管大部分鈉離子電池仍含液態(tài)電解質(zhì)，存在燃燒爆炸的潛在危險。而這款由研究人員新研發(fā)的固態(tài)鈉電池框架則基于鈉超離子導(dǎo)體材料。鈉超離子導(dǎo)體會形成不可燃的固態(tài)電解質(zhì)，具有極高的離子電導(dǎo)性和卓越的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。

科研團隊利用這款電池成功演示了在高電流密度環(huán)境下穩(wěn)定的鈉循環(huán)過程以及全電池循環(huán)，同時也展示了厚度僅為3D結(jié)構(gòu)離子傳導(dǎo)固體電解質(zhì)的獨特性質(zhì)。這些在可持續(xù)和更具經(jīng)濟性的能源儲存技術(shù)方面取得的重大突破。