北京
近日，科学界传来一则令人振奋的消息：历时 8 年、历经 100 多次实验失败后，孟颖带领其团队终于成功研发出全球首个无负极钠固态电池。
项目开发背景
01
在电池技术日新月异的今天，钠电池、固态电池以及无负极电池各自展现出了独特的优势与潜力。
然而，将这三种技术完美融合，创造出一种集结构稳定、安全性高、循环寿命长、环保且低成本于一体的新型电池，一直是科学界面临的巨大挑战。
孟颖教授及其团队正是瞄准了这一空白领域，开启了这场长达八年的科研征途。
作者简介
02
该论文全称为《Design principles for enabling an anode-free sodium all-solid-state battery》，相关作者如下：
通讯作者：孟颖（Ying Shirley Meng），美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院分子工程教授
通讯作者：Jihyun Jang，美国加州大学圣地亚哥分校（UCSD）博士后研究员
第一作者：UCSD 博士生 Grayson Deysher
Nature Energy 论文
孟颖专注于材料科学研究已有 26 年，发表了 300 多篇科学论文，并拥有 10 多项专利。
研究成果
03
为了制造出电解质和集电器之间具有完整界面连接的全固态电池，研究团队在经历 100 多次实验失败后，开发了一种包围电解质的集电器。
无负极示意图和能量密度计算
研究团队在无数次失败中汲取经验，最终开发出了一种创新的集电器设计，成功实现了电解质与集电器之间的完整界面连接。
这一设计不仅解决了全固态电池中常见的界面问题，还显著提升了电池的整体性能。
值得一提的是，团队采用了具有类似液体流动性的固体铝粉作为集电器材料，这使得铝粉在高压下能够致密化并紧密贴合电解质表面，形成了一种独特的液体般紧密接触的固体集电器。
此外，研究团队还发现了硼氢化钠（NBH）这一电化学性能稳定的固体电解质。
该电解质与颗粒状铝集电器之间能够实现近乎完美的接触，为无负极钠固态电池的成功研发提供了关键的技术支撑。
这一发现不仅解决了无负极电池中电解质与集电器接触不良的问题，还进一步提升了电池的能量密度和循环稳定性。
来源：IT之家
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