世界上第一个无阳极的钠固态电池

这篇论文今天发表在《自然能源》杂志上，展示了一种新型钠电池结构，可稳定循环数百次。通过移除阳极并使用廉价、丰富的钠代替锂，这种新型电池的生产成本更低，且更环保。通过其创新的固态设计，该电池也将安全且功能强大。

这项工作既是科学的进步，也是填补世界经济摆脱化石燃料所需的电池扩展空白的必要步骤。

创新架构
为了制造出具有锂电池能量密度的钠电池，该团队需要发明一种新的钠电池结构。

• 传统电池有一个阳极，用于在电池充电时存储离子。使用电池时，离子从阳极通过电解质流向集电器（阴极），沿途为设备和汽车供电。
• 无阳极电池去除阳极，将离子直接存储在集电器上的碱金属电化学沉积物中。

这种方法可以提高电池电压、降低电池成本并增加能量密度，但也带来了自身的挑战。

在任何无阳极电池中，电解质和集电器之间都需要有良好的接触，使用液体电解质时，这通常非常容易，因为液体可以流动到各处并润湿每个表面。固体电解质无法做到这一点。

然而，这些液体电解质会在逐渐消耗活性物质的同时，形成一种称为固体电解质中间相的堆积物，从而随着时间的推移降低电池的使用寿命。

该团队采取了一种新颖的创新方法来解决此问题：流动的固体。

• 他们没有使用包围集电器的电解质，而是创建了包围电解质的集电器。
• 他们用铝粉（一种可以像液体一样流动的固体）制作出了集电器。

在电池组装过程中，粉末在高压下被致密化，形成固体集电器，同时保持与电解质的液体接触，从而实现低成本、高效率的循环，从而推动这项改变游戏规则的技术向前发展。

钠固态电池通常被视为一种遥远的未来技术，但我们希望这篇论文能够证明钠固态电池确实能够发挥良好作用，在某些情况下甚至比锂电池更好，从而激发人们对钠固态电池领域的更多推动。