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在電池技術(shù)領(lǐng)域，美國芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院和加州大學(xué)圣地亞哥分�；瘜W(xué)與納米工程系的研究團隊取得了重大突破，他們共同研發(fā)出了世界上首款無(wú)陽(yáng)極鈉固態(tài)電池。 這項研究的論文首席作者介紹道：“雖然鈉電池、固態(tài)電池和無(wú)陽(yáng)極電池各自為人所知，但迄今為止，還沒(méi)有人能夠將這三種概念成功結合起來(lái)�！� 該研究最近發(fā)表在《自然能源》（Nature Energy）雜志上，揭示了這種新型鈉電池的結構，該結構能夠進(jìn)行數百次穩定的循環(huán)。通過(guò)移除負極并采用廉價(jià)且豐富的鈉代替鋰，這種新電池的生產(chǎn)成本更低，環(huán)境影響也更小。得益于其創(chuàng )新的固態(tài)設計，電池的安全性和耐用性得到了顯著(zhù)提升。 為了制造具備與鋰電池相當能量密度的鈉電池，研究團隊開(kāi)發(fā)了一種全新的電池結構。傳統電池在充電時(shí)需要一個(gè)陽(yáng)極來(lái)存儲離子，而在使用中，離子會(huì )從陽(yáng)極通過(guò)電解質(zhì)流向陰極，為各種設備和汽車(chē)提供動(dòng)力。 無(wú)陽(yáng)極電池則去除了陽(yáng)極部分，直接在電解質(zhì)的堿金屬電化學(xué)沉積上儲存離子。這種設計使得電池能夠達到更高的電壓和更低的成本，并提升了能量密度，但同時(shí)也帶來(lái)了自身的挑戰。 這些液體電解質(zhì)在穩定地消耗活性材料的同時(shí)，會(huì )形成一種稱(chēng)為固體電解質(zhì)界面（SEI）的物質(zhì)，這種物質(zhì)隨時(shí)間推移會(huì )降低電池的使用效率。 研究團隊采用了一種創(chuàng )新的方法來(lái)應對這一挑戰。他們設計了一個(gè)圍繞電解質(zhì)的電流收集器，這是一個(gè)反傳統的做法，因為通常電流收集器是被電解質(zhì)所包圍的。他們使用的鋁粉末在高壓下被致密化，形成了一個(gè)固體的集電體，同時(shí)仍然保持了與電解質(zhì)類(lèi)似液體的接觸性，這為低成本、高效率的循環(huán)提供了可能。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
