7月10日消息，近日，美國科學家最新研制出全球首個無陽極鈉固態電池。這一成果有助于開發出廉價且能快速充電的大容量電池，以用于電動汽車和電網。相關研究論文發表于最新一期《自然·能源》雜志。
資料顯示，與傳統電池不同，無負極電池是指不使用負極活性材料的電池，而是依靠堿金屬直接電化學沉積到集流體表面。這實現了盡可能低的還原電位，從而實現了更高的電池電壓，降低了電池成本，并且由于去除了負極活性材料而提高了能量密度。
但是在無陽極電池中，電解質和集電器之間需要保持良好的接觸。使用液體電解質容易做到這一點，因為液體能四處流動，而固體電解質無法做到。
為解決這一問題，研究團隊開發出一種新型鈉電池架構：采用了具有類似液體流動性的固體鋁粉來構建集電器。在電池組裝過程中，鋁粉在高壓下變得致密，形成固體集電器，同時與電解質保持類似液體的接觸，實現了低成本、高效率的充放電循環。
研究還發現了一種電化學性能穩定的硼氫化鈉固態電解質，它能與鋁集流體實現近乎完美的接觸。形貌評估發現，硼氫化電解質可通過冷壓獲得近乎完全致密的結構，從而抑制鈉枝晶的滲透，并能在電流密度超過6mA cm-2的情況下進行循環。
研究團隊認為，新研制出來的鈉電池結構穩定，可循環數百次。去除陽極并用鈉代替鋰，使新型電池的生產過程變得更加經濟環保，同時創新性的固態設計也提高了電池的安全性。
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