随着传统锂离子电池性能逐渐逼近极限，科学家们正积极探寻能实现更高能量密度、更快充电速度以及更高可持续性的替代技术。

传统锂离子电池作为现代电子产品和电动汽车的核心部件，虽应用广泛，但也存在诸多限制，如安全问题、储能容量有限以及对稀缺材料的依赖等。

固态电池以固体电解质取代液体电解质，为解决上述问题提供了颇具前景的方案。该技术可使用更便宜、更可持续的材料，且有望将能量密度提高40%。不过，固态电池也面临一系列挑战，其性能取决于固体电解质能否与固体阳极保持稳定接触。一旦界面出现空隙或接触损失，电池可能完全失效。

德国联邦材料研究与测试研究所(BAM)的研究人员正致力于攻克这一难题。他们开发出一种基于钠超离子导体(NASICON)的新型固体电解质，旨在让固态电池更强大且适用于日常场景。

这种新型固体电解质在室温下具备高离子电导率，是传统锂离子电池更可持续的替代方案。它与钾离子配对时化学性质稳定。事实上，液态阳极的能量性能比石墨高出100倍，但目前需在250°C环境下才能发挥作用。

柏林洪堡大学电池材料专家、BAM客座研究员古斯塔夫·格雷伯在新闻稿中表示：“在一项研究中，我们证明液态碱金属阳极的功率比传统石墨阳极高出一百倍。然而，这项技术目前只能在250摄氏度下使用，我们的目标是将其优势转移到室温。”

这一目标意义重大，因为钾正被测试用作添加剂来降低液态碱金属阳极的熔点，从而在不需极高温度的情况下发挥其卓越性能。但大多数传统固体电解质接触钾时会分解，这给研究人员带来了挑战。

目前，NASICON材料使用稀有且昂贵的铪来稳定。BAM研究团队由客座科学家古斯塔夫·格雷伯领导，正在寻找同样有效、更可持续且更广泛使用的替代掺杂剂。

若研究成功，将有助于扩大更安全、更便宜、更高效的钠基固态电池的规模，为移动设备、电动汽车和电网的新型储能系统铺平道路。目前，最有希望的候选电池正在钠电池中进行直接测试。

格雷伯称：“我们的研究项目是朝着更可持续、更便宜、更高效的高性能电池迈出的决定性一步。钠固态电池可以大幅缩短充电时间，并显著提高移动和固定储能系统的性能，这对脱碳有着重要贡献。”