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根据英国研究公司 Argus Media 最近的一份报告，由于汽车制造商的需求激增，锂的价格自去年4月以来上涨了五倍。 该公司表示，用于电池的钴和镍等其他金属的价格也在飙升，钴价上涨1.8倍，镍价上涨1.5倍。这些金属约占电动汽车总价格的 30%至40%，也因此一再地推高了电动汽车的价格。 SMBC Nikko Securities Inc.的高级分析师 Toshihide Kinoshita表示，如果用于电动汽车生产的稀有金属和其他原材料的价格继续上涨，则有必要将电动汽车价格提高 30%左右，这可能会成为减缓电动汽车普及的一个因素。 很多电动汽车制造商在今年早些时候都提高了整个产品线的价格，以将更高的原材料成本转嫁给客户。 但是由于锂离子电池技术成熟，制造起来相对容易，能量密度也不错，所以电池制造商和汽车制造商一直在使用它们，为了抢占电动汽车市场，他们试图努力在电池组技术上降低成本。
而学术界的科学家们则在试图寻找新的具有比锂离子电池更好特性的新电池材料和化学品，目标是用更便宜、更丰富的替代品替代当前的电池材料，以使其长期可持续发展。 固态电池是众多企业竞相研发的目标，与锂离子电池相比具有许多优势，它们更稳定，消除了着火的危险并提供了更高的能量密度，它们还可以提供更大的电流。 然而，尽管有许多优点，但目前并没有市售的固态电池。几家公司正在尝试推进这项技术，包括 StoreDot 、SES和QuantumScape，但都没有取得突破性进展，SES甚至还放弃了固态电池的研发，改为专攻半固态电池。 一个主要的问题是电解质，它很容易形成枝晶，仅在很少的充电周期后电池就会失效。 最近，休斯顿大学进行的一项新研究发现了一种突破性的固体电解质，用于固态钠硫电池，可以消除这些问题。
由于其无处不在且价格低廉，钠是锂用于电池的更好的替代品。固态钠硫电池还具有许多优势：具有非常高的能量密度（760Wh/kg）；可大电流、高功率放电；没有自放电反应，充放电电流效率几乎100%。 但它也有非常明显的劣势，包括枝晶和多硫化物的形成，使其只能持续几个充电周期，循环寿命很短。 学术界对固态钠硫电池的研发要求包括具有低成本、易于制造、具备机械和化学稳定性。迄今为止，没有一种钠固体电解质能够同时满足所有这四个要求。 但是休斯顿大学的研究人员认为他们研发的固体电解质奇迹般地解决了所有这些问题。 他们发现了一种新型的氧硫化物玻璃电解质，它有可能同时满足所有这些要求。该材料具有独特的微观结构，从而形成完全均匀的玻璃结构，这允许固体电解质在钠金属和电解质之间的界面形成“自钝化界面”。
这被认为对于钠的可逆电镀和剥离是必不可少的。科学家们表示，到目前为止，使用硫化物电解质很难实现稳定的金属钠电镀和剥离。 “我们的研究不仅建立了所有钠离子导电硫化物基固体电解质中最高的临界电流密度，而且还实现了高性能环境温度钠硫电池，从而推翻了这种看法，”研究人员Yao解释说。 这使得开发安全、低成本、能量密集和长寿命的固态钠电池成为可能。发表在学术期刊《Nature Communications》上的这项研究并不一定意味着新的钠硫电池指日可待。 但这表明固态钠硫电池是一种可行的解决方案，为企业的快速发展铺平了道路。 本文为科技酷探原创，抄袭必究！ |
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