芝加哥大學普利茲克分子工程學院Y. Shirley Meng教授實驗室在鈉基全固態(tài)電池領域取得新突破。該團隊開發(fā)出一種新型鈉基全固態(tài)電池，其厚陰極設計在室溫至零下溫度條件下仍能保持穩(wěn)定性能。這項研究為解決鋰資源稀缺和環(huán)境影響問題提供了新思路。
研究采用氫硼酸鈉材料，通過加熱再快速冷卻的成熟工藝，獲得了一種亞穩(wěn)態(tài)晶體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有較高的離子電導率，比文獻記載的數(shù)值提升了一個數(shù)量級。第一作者Sam Oh表示：“我們穩(wěn)定了一種從未被報道過的亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，其離子電導率比前體本身高出三到四個數(shù)量級。”
研究團隊將這種亞穩(wěn)態(tài)材料與涂覆氯化物基固體電解質(zhì)的O3型陰極配對，實現(xiàn)了更厚的陰極設計。厚陰極減少了非活性物質(zhì)占比，提高了電池的能量密度。這項突破使鈉基電池在電化學性能方面更接近鋰電池的水平。
鈉基全固態(tài)電池技術采用成熟工藝，有利于未來規(guī)模化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)應用。Y. Shirley Meng教授指出：“我們應當設想同一個超級工廠能夠生產(chǎn)基于鋰和鈉化學的產(chǎn)品。這項新研究使我們更接近該目標。”
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