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根據英國研究公司 Argus Media 最近的一份報告，由于汽車制造商的需求激增，鋰的價格自去年4月以來上漲了五倍。 該公司表示，用于電池的鈷和鎳等其他金屬的價格也在飆升，鈷價上漲1.8倍，鎳價上漲1.5倍。這些金屬約占電動汽車總價格的 30%至40%，也因此一再地推高了電動汽車的價格。 SMBC Nikko Securities Inc.的高級分析師 Toshihide Kinoshita表示，如果用于電動汽車生產的稀有金屬和其他原材料的價格繼續上漲，則有必要將電動汽車價格提高 30%左右，這可能會成為減緩電動汽車普及的一個因素。 很多電動汽車制造商在今年早些時候都提高了整個產品線的價格，以將更高的原材料成本轉嫁給客戶。 但是由于鋰離子電池技術成熟，制造起來相對容易，能量密度也不錯，所以電池制造商和汽車制造商一直在使用它們，為了搶占電動汽車市場，他們試圖努力在電池組技術上降低成本。
而學術界的科學家們則在試圖尋找新的具有比鋰離子電池更好特性的新電池材料和化學品，目標是用更便宜、更豐富的替代品替代當前的電池材料，以使其長期可持續發展。 固態電池是眾多企業競相研發的目標，與鋰離子電池相比具有許多優勢，它們更穩定，消除了著火的危險并提供了更高的能量密度，它們還可以提供更大的電流。 然而，盡管有許多優點，但目前并沒有市售的固態電池。幾家公司正在嘗試推進這項技術，包括 StoreDot 、SES和QuantumScape，但都沒有取得突破性進展，SES甚至還放棄了固態電池的研發，改為專攻半固態電池。 一個主要的問題是電解質，它很容易形成枝晶，僅在很少的充電周期后電池就會失效。 最近，休斯頓大學進行的一項新研究發現了一種突破性的固體電解質，用于固態鈉硫電池，可以消除這些問題。
由于其無處不在且價格低廉，鈉是鋰用于電池的更好的替代品。固態鈉硫電池還具有許多優勢：具有非常高的能量密度（760Wh/kg）；可大電流、高功率放電；沒有自放電反應，充放電電流效率幾乎100%。 但它也有非常明顯的劣勢，包括枝晶和多硫化物的形成，使其只能持續幾個充電周期，循環壽命很短。 學術界對固態鈉硫電池的研發要求包括具有低成本、易于制造、具備機械和化學穩定性。迄今為止，沒有一種鈉固體電解質能夠同時滿足所有這四個要求。 但是休斯頓大學的研究人員認為他們研發的固體電解質奇跡般地解決了所有這些問題。 他們發現了一種新型的氧硫化物玻璃電解質，它有可能同時滿足所有這些要求。該材料具有獨特的微觀結構，從而形成完全均勻的玻璃結構，這允許固體電解質在鈉金屬和電解質之間的界面形成“自鈍化界面”。
這被認為對于鈉的可逆電鍍和剝離是必不可少的。科學家們表示，到目前為止，使用硫化物電解質很難實現穩定的金屬鈉電鍍和剝離。 “我們的研究不僅建立了所有鈉離子導電硫化物基固體電解質中最高的臨界電流密度，而且還實現了高性能環境溫度鈉硫電池，從而推翻了這種看法，”研究人員Yao解釋說。 這使得開發安全、低成本、能量密集和長壽命的固態鈉電池成為可能。發表在學術期刊《Nature Communications》上的這項研究并不一定意味著新的鈉硫電池指日可待。 但這表明固態鈉硫電池是一種可行的解決方案，為企業的快速發展鋪平了道路。 本文為科技酷探原創，抄襲必究！ |
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