全球首个无负极钠固态电池成功问世：历时 8 年、历经 100 多次实验失败

8 月 16 日消息，科学网昨日（8 月 15 日）发布博文，报道称孟颖带领其团队，历时 8 年、历经 100 多次实验失败后，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

钠电池、固态电池和无负极电池都已经出现，但没有人能够成功地将这三种想法结合起来。

这种新型电池结构稳定、安全性高，可循环数百次，并且具备环保、低成本的优点，为未来电池技术的发展开辟了新的路径。

作者简介

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

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

团队采用具有类似液体流动性的固体铝粉，代替传统金属铝箔构建集电器。在电池组装过程中，当铝粉沉积并覆盖电解质时，会在高压下致密化，从而形成一个固体集电器，它能够与电解质保持液体般的紧密接触。

此外，研究团队发现了一种电化学性能稳定的固体电解质 —— 硼氢化钠（NaBH4）。它可与颗粒状铝集电器实现近乎完美的接触。这也是研究团队能够成功研发无负极钠固态电池的关键之一。