人民日报出版社主管 人民周刊杂志社主办

010-65363526rmzk001@163.com
首页 > 栏目 > 科学 > 正文

无阳极钠固态电池面世

刘霞    2024-07-11 11:04:14    科技日报

美国科学家最新研制出全球首个无阳极钠固态电池。这一成果有助开发出廉价且能快速充电的大容量电池,以用于电动汽车和电网。相关研究论文发表于最新一期《自然·能源》杂志。

锂基电池已成为电动汽车和移动设备的标配,但其性能受到多方面因素制约。首先,锂在地壳中的储量有限。另外,锂离子电池需求激增,导致锂的价格不断攀升。而钠在地壳中的储量约为锂的1000倍,同时也是一种更环保的电池材料。

传统电池结构包括一个阴极和一个阳极。在充电过程中,阳极储存离子。在放电过程中,离子从阳极通过电解质流到集电器(阴极),为设备和汽车供电。而在无阳极电池中,离子直接在集电器表面通过碱金属的电化学沉积来存储。这种方法不仅提高了电池的电压和能量密度,还降低了成本,但也会带来新挑战。

论文第一作者、美国加州大学圣迭戈分校格雷森·戴伊谢尔解释称,在无阳极电池中,电解质和集电器之间需要保持良好的接触。使用液体电解质容易做到这一点,因为液体能四处流动,而固体电解质无法做到。但液体电解质在消耗活性材料的同时,会产生固体电解质界面堆积物,导致电池性能降低。

为解决这一问题,研究团队另辟蹊径,开发出一种新型钠电池架构:他们采用了具有类似液体流动性的固体铝粉来构建集电器。在电池组装过程中,铝粉在高压下变得致密,形成固体集电器,同时与电解质保持类似液体的接触,实现了低成本、高效率的充放电循环。

研究团队认为,新研制出来的钠电池结构稳定,可循环数百次。去除阳极并用钠代替锂,使新型电池的生产过程变得更加经济环保。创新性的固态设计也提高了电池的安全性。

(责编:赵珊)

相关热词搜索:

上一篇:加快实现高水平科技自立自强
下一篇:最后一页

人民周刊网版权及免责声明:

1.凡本网注明“来源:人民周刊网”或“来源:人民周刊”的所有作品,版权均属于人民周刊网(本网另有声明的除外);未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品;已经与本网签署相关授权使用协议的单位及个人,应注意作品中是否有相应的授权使用限制声明,不得违反限制声明,且在授权范围内使用时应注明“来源:人民周刊网”或“来源:人民周刊”。违反前述声明者,本网将追究其相关法律责任。

2.本网所有的图片作品中,即使注明“来源:人民周刊网”及/或标有“人民周刊网(www.peopleweekly.cn)”“人民周刊”水印,但并不代表本网对该等图片作品享有许可他人使用的权利;已经与本网签署相关授权使用协议的单位及个人,仅有权在授权范围内使用图片中明确注明“人民周刊网记者XXX摄”或“人民周刊记者XXX摄”的图片作品,否则,一切不利后果自行承担。

3.凡本网注明“来源:XXX(非人民周刊网或人民周刊)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

4.如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。

※ 联系电话:010-65363526 邮箱:rmzk001@163.com