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IT House News vom 16. August, Science Network veröffentlichte gestern (15. August) einen Blogbeitrag, in dem berichtet wurde, dass Meng Ying ihr Team leitete,Nach 8 Jahren und mehr als 100 fehlgeschlagenen Experimenten wurde die weltweit erste negative elektrodenfreie Natrium-Festkörperbatterie endlich erfolgreich entwickelt.

Hintergrund der Projektentwicklung

Es sind zwar alle Natriumbatterien, Festkörperbatterien und Batterien ohne negative Elektrode entstanden, aber noch ist es niemandem gelungen, diese drei Ideen erfolgreich zu kombinieren.

Dieser neue Batterietyp verfügt über eine stabile Struktur, hohe Sicherheit, kann hunderte Male zyklisiert werden, ist umweltfreundlich und kostengünstig und eröffnet neue Wege für die Entwicklung zukünftiger Batterietechnologie.

Über den Autor

Der vollständige Name des Papiers lautet „Designgrundsätze für die Ermöglichung einer anodenfreien Natrium-Feststoffbatterie“. Die relevanten Autoren sind wie folgt:

• Korrespondierender Autor: Ying Shirley Meng, Professorin für Molekulartechnik an der Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago

• Korrespondierender Autor: Jihyun Jang, Postdoktorand an der University of California, San Diego (UCSD)

• Erster Autor: UCSD-Doktorand Grayson Deysher

Naturenergiepapier

Meng Ying konzentriert sich seit 26 Jahren auf die materialwissenschaftliche Forschung, hat mehr als 300 wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht und ist Inhaberin von mehr als 10 Patenten.

Forschungsergebnisse

Um eine Festkörperbatterie mit einer vollständigen Schnittstellenverbindung zwischen dem Elektrolyten und dem Stromkollektor zu schaffen, entwickelte das Forschungsteam nach mehr als 100 experimentellen Fehlschlägen einen Stromkollektor, der den Elektrolyten umgibt.

Schematische Darstellung und Energiedichteberechnung ohne negative Elektrode

Das Team verwendete festes Aluminiumpulver mit flüssigkeitsähnlicher Fließfähigkeit, um den Stromkollektor anstelle herkömmlicher Metallaluminiumfolie zu bauen. Wenn sich beim Zusammenbau der Batterie Aluminiumpulver ablagert und den Elektrolyten bedeckt, wird es unter hohem Druck verdichtet, wodurch ein fester Stromkollektor entsteht, der einen engen, flüssigkeitsähnlichen Kontakt mit dem Elektrolyten aufrechterhält.

Darüber hinaus entdeckte das Forschungsteam einen Festelektrolyten mit stabilen elektrochemischen Eigenschaften – Natriumborhydrid (NBH). Es sorgt für einen nahezu perfekten Kontakt mit körnigen Aluminium-Stromabnehmern. Dies ist auch einer der Schlüssel für das Forschungsteam, um negativelektrodenfreie Natrium-Festkörperbatterien erfolgreich zu entwickeln.

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