據(jù)外媒 SciTechDaily 報道，來自加州大學(xué)圣地亞哥分校和圣塔芭芭拉加利福尼亞大學(xué)的研究人員們設(shè)計并制造了一種新的鈉離子導(dǎo)體，用于制作固態(tài)鈉離子電池。這種導(dǎo)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(shí)驗(yàn)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(xué)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(xué)納米工程學(xué)的研究人員進(jìn)行了一系列的計算機(jī)模擬，這些模擬由一個機(jī)器學(xué)習(xí)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(xué)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)制作、測試和表征，以確定其化學(xué)性能和穩(wěn)定性。通過計算和實(shí)驗(yàn)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(dǎo)體。這種導(dǎo)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(xué)兼容性。
加州大學(xué)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?fù)碛懈踩?、更便宜、更耐用的前景。鈉離子化學(xué)尤其有希望，因?yàn)殁c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(biāo)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。
