近日，佐治亚理工学院的研究人员开发出一种新型金属组合，有望为固态电池带来变革，使其在从智能手机到电动汽车等各类产品中，实现更轻、更持久的电源供应。相关研究结果由该校机械工程学院和材料科学与工程学院教授马修·麦克道尔的实验室发表，其团队还为这一突破申请了专利。

固态电池相较于锂离子电池，具有更高的能量密度和更好的安全性。它采用固体电解质替代易燃液体，稳定性更强。然而，固态电池通常需要高压才能正常工作，而施加压力所需的金属板往往比电池本身更重、更笨重。

麦克道尔教授表示：“固态电池通常需要金属板来施加高压，这些金属板可能比电池本身还要大，这使得电池太重、太笨重，无法有效发挥作用。”多年来，这一挑战一直阻碍着固态电池的广泛应用。

由佐治亚理工学院研究科学家孙根允(Sun Geun Yoon)领导的研究小组发现，在锂中添加钠可以改变这一现状。钠在电池的电化学过程中并不活跃，但其柔软性发挥了关键作用。

麦克道尔称：“添加金属钠是一项突破。这似乎有悖常理，因为钠在电池系统中并不活跃，但它非常柔软，这有助于提高锂的性能。”钠的柔软程度显著，在受控环境下，即使戴着手套的手指按压在金属钠上也能留下痕迹。

当钠与锂结合时，在较低压力下就容易变形，从而能与固体电解质保持更好的接触，进而提高电池的整体性能。

为理解钠锂电池性能更佳的原因，研究小组借鉴了生物学中的形态发生概念，即生物结构根据局部条件进化的方式。在材料科学中，形态发生较为少见，但在此次研究中，钠和锂之间的相互作用遵循了这一模式。

研究人员发现，钠的行为就像一个可变形相，能够适应电池使用过程中的结构变化。麦克道尔的团队是在国防高级研究计划局(DARPA)与其他大学共同资助的项目下开发出这一概念的。

这项研究意义重大，或许能帮助人们打造续航时间更长的手机电池，或者让电动汽车单次充电就能行驶500英里。在不牺牲能量容量的情况下降低压力要求的能力，为扩大固态电池的规模开辟了新的可能性。

尽管在商业化之前仍面临诸多挑战，但麦克道尔的团队仍在持续测试新材料。他们的目标是让固态电池更具竞争力，达到锂离子电池的标准。若能成功，这一转变将标志着电池技术的重大飞跃。