7月10日消息，近日，美国科学家最新研制出全球首个无阳极钠固态电池。这一成果有助于开发出廉价且能快速充电的大容量电池，以用于电动汽车和电网。相关研究论文发表于最新一期《自然·能源》杂志。
资料显示，与传统电池不同，无负极电池是指不使用负极活性材料的电池，而是依靠碱金属直接电化学沉积到集流体表面。这实现了尽可能低的还原电位，从而实现了更高的电池电压，降低了电池成本，并且由于去除了负极活性材料而提高了能量密度。
但是在无阳极电池中，电解质和集电器之间需要保持良好的接触。使用液体电解质容易做到这一点，因为液体能四处流动，而固体电解质无法做到。
为解决这一问题，研究团队开发出一种新型钠电池架构：采用了具有类似液体流动性的固体铝粉来构建集电器。在电池组装过程中，铝粉在高压下变得致密，形成固体集电器，同时与电解质保持类似液体的接触，实现了低成本、高效率的充放电循环。
研究还发现了一种电化学性能稳定的硼氢化钠固态电解质，它能与铝集流体实现近乎完美的接触。形貌评估发现，硼氢化电解质可通过冷压获得近乎完全致密的结构，从而抑制钠枝晶的渗透，并能在电流密度超过6mA cm-2的情况下进行循环。
研究团队认为，新研制出来的钠电池结构稳定，可循环数百次。去除阳极并用钠代替锂，使新型电池的生产过程变得更加经济环保，同时创新性的固态设计也提高了电池的安全性。
