研究人员发现新型固体电解质成分使钠电池更安全、成本更低

据国外媒体报道，新加坡国立大学设计与工程学院材料科学与工程系助理教授皮埃尔·伊曼纽卡内帕领导的研究小组发现了一种新的基于钠离子的固体电解质成分，可以实现电池的超快速充放电这有助于开发更安全，更环保，更便宜的可充电电池，为电动汽车，手机等应用提供动力

Canepa表示，传统的锂离子电池存在安全风险，其中的液体电解质具有高度易燃性挑战在于找到更安全的固体替代品，在充电速度，寿命和潜在充电容量方面具有竞争力

安全高容量电池

研究人员普遍认为，使用不易燃的陶瓷材料制造全固态电池，是提供更安全，更高容量电池以满足未来低碳能源需求的最有前途的方式难点在于开发合适的陶瓷材料组合物，以提供与商用锂离子电池中易燃液体电解质相当的性能

新加坡国立大学的研究团队开发的一种新的固体组件使用了一种叫做NASICON的固体电解质这种电解质是洪和诺贝尔奖获得者古德诺在大约40年前首先发现的

研究人员表示，除了更安全之外，大量钠的使用使得电池的成本更低，更容易生产。

高级方法

该团队采用了自下而上的方法，首先使用高功率超级计算机和新算法开发了NASICON陶瓷成分的原子级理论模型，从而获得了这一发现然后，法国CNRS固体反应与化学实验室的Masquelier教授团队合成，表征并测试了这一设计组合随后，在新加坡国立大学和德国能源与气候研究所，测量了新的NASICON成分中的离子运动速度

这些方法使研究人员能够加快全固态电池新固体电解质的开发和优化，Canepa说实现高功率密度和更安全的电池具有重要意义我们相信这种先进的方法将推动下一代清洁储能技术的发展

目前，该团队正在进行下一阶段的研究，使用NASICON陶瓷开发全尺寸固体电池，并展示其充放电性能。

Canepa实验室全固态电池的研究

在一项相关研究中，Canepa实验室的研究人员讨论了影响全固态电池发展的关键问题，即碱金属阳极和固体电解质之间的界面往往不稳定，这是电池失效的原因之一界面的稳定性取决于固体电解质的中间相，即在边界处形成的具有独特化学性质的中间层

该团队表示，这一发现为设计稳定的电池接口提供了指导，有助于加速安全高性能全固态电池的商业化。

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