新款有机阴极可提升固态钠离子电池的稳定性及能量密度
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据外媒报道,休斯顿大学(University of Houston)的研究人员在报告中宣称,其研发了一款有机阴极,可大幅提升固态钠离子电池的稳定性及能量密度。
研究人员在论文中提到了以下两点研究发现:
1.电解质与阴极间的耐性接触面(resistive interface)可延长电池的使用寿命。
2.即使阴极在电池充放电时会膨胀或收缩,该有机阴极的挠性(灵活性,flexibility)使其能始终维持耐性接触面处阴极与固态电解质的紧密接触。
休斯顿大学德州超导体中心研究人员Yan Yao表示:“我们首次发现,阴极与电解质间形成的耐性接触面是可逆的,这主要得益于其稳定性及较长的使用寿命。该机构致力于研究发电机储能设备的绿色环保、可持续的有机材料。”
休斯顿大学电子与计算机工程系的研究助理教授Yanliang表示,该接触面的可逆性是关键所在,使得该固态电池达到更高的能量密度,且无需牺牲电池的使用寿命。通常情况下,当耐性阴极-电解质接触面形成后,电池的储能能力就会中止。然而,其可逆性使得在固态钠离子电池在充放电期间仍能维持高能量密度。
采用电解液的锂离子电池也能够维持高能量密度,但风险在于或将缩短电池的使用寿命甚至引起爆炸,而固态钠离子电池则能提升其安全性,且成本较低。
Yao团队的一位博士后研究人员Xiaowei Chi表示,目前发现了一项核心挑战,需要找寻一款固态电解质,并确保其导电性可媲美锂离子电池的电解液。如今,能找到具有足够导电性的固态电解质,但固态接触面仍是个亟待解决的挑战。
研究人员发现,有机电极更易弯曲,可始终与该接触面保持紧密接触,提升电池的使用寿命。据研究人员透露,目前已进行了至少200次充放电,其接触依然稳定。
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