2 月 24 日消息 據(jù)外媒 SciTechDaily 報道，來自加州大學圣地亞哥分校和圣塔芭芭拉加利福尼亞大學的研究人員們設(shè)計并制造了一種新的鈉離子導體，用于制作固態(tài)鈉離子電池。這種導體在與更高壓的氧化物陰極結(jié)合時可以保持穩(wěn)定的電量存儲。這種新型固體電解質(zhì)可以顯著提高這類電池的效率和壽命，用這種新材料制造的實驗性電池可以持續(xù) 1000 次循環(huán)，同時保持 89.3% 的容量，這是迄今為止常規(guī)的固態(tài)鈉電池所無法比擬的性能。
該研究成果已于本月 23 日被刊登在了知名科學期刊《自然通訊》(Nature Communications)上。
IT之家了解到，在研究過程中，由來自加州大學納米工程學的研究人員進行了一系列的計算機模擬，這些模擬由一個機器學習模型來完成，篩選出可以作為氧化物陰極的固態(tài)電池的化學成分組合。一旦某種材料被選為合適的候選材料，研究小組就對其進行實驗制作、測試和表征，以確定其化學性能和穩(wěn)定性。通過計算和實驗之間的快速迭代，研究小組確定了一類由鈉、釔、鋯和氯化物組成的導體。這種導體的材料結(jié)構(gòu)被命名為 NYZC，它不僅穩(wěn)定性好，而且與高壓鈉離子電池的氧化物陰極具有較好的化學兼容性。
加州大學圣地亞哥分校納米工程教授、該研究論文作者之一的孟雪莉(Shirley Meng)說：“電池生產(chǎn)商希望電池每千瓦時的成本為 30 至 50 美元(約 194 元人民幣至 323 元人民幣)，約為目前成本的三分之一至五分之一。我們不做到那一步是不會停下來的。”
固態(tài)電池擁有更安全、更便宜、更耐用的前景。鈉離子化學尤其有希望，因為鈉成本低且儲量豐富，而鋰離子電池所需的鋰則要付出高昂的環(huán)境成本。上述研究的目標是制造可用于大規(guī)模電網(wǎng)儲能應(yīng)用的電池，特別是儲存可再生能源產(chǎn)生的電力，以緩解城市高峰期用電需求。
