新的鈉離子電解質可能會在固態電池中使用

賓夕法尼亞州立大學和西北太平洋國家實驗室(PNNL)的研究人員說，一種新發現的鈉基材料結構使該材料可用作固態電池中的電解質。團隊正在使用一種迭代設計方法對材料進行微調，他們希望這將節省從研究到日常使用的時間。

電解質是電池的三個主要部分之一，負責傳遞固態電池中的帶電離子。一旦電池的其他兩個部分(陽極和陰極)連接到電路中，就會產生電流。

智能手機，計算機和其他消費電子產品中的大多數可充電電池都使用液態的鋰基電解液。

賓夕法尼亞州立大學機械工程副教授王東海說：“液體電解質由于易燃而存在安全問題。“這一直是我們尋找用于固態電池的優質材料的動力。”

該團隊的新材料由鈉，磷，錫和硫組成，具有四方晶體形狀。它具有缺陷或某些鈉，錫和硫原子所處的空間，這些缺陷使它可以轉移離子。

因為鈉比鋰豐富得多，所以鈉離子電池的生產可能比鋰離子電池便宜得多。該材料也將更安全地使用。

賓州州立大學機械與核工程專業的博士后研究員于兆新說：“我們的材料具有寬廣的電壓范圍以及很高的熱穩定性。” “當您將液態電解質加熱到最高攝氏150度(華氏302度)時，它們會著火或釋放大量熱量，可能損壞其他電池或電子組件。我們的材料在攝氏400度(華氏752度)下表現良好。”

該團隊在《納米能源》上報道說，他們的材料在室溫下的離子電導率約為當今電池中使用的液體電解質的十分之一。他們說，重要的發現是晶體結構中缺陷的特定結構。