全固态电池虽有望为电动汽车、电子设备和电网提供更安全强大的储能，但作为关键元素的锂成本高昂、资源稀缺且提取有害。如今，研究人员开始转向更便宜、资源更丰富的钠。

一项新研究表明，钠基固态电池最终可在室温甚至零度以下保持稳定。本周，芝加哥大学普利兹克分子工程学院(UChicago PME)的科学家报告了这一进展，该工作提高了钠电池的基准，此前钠电池在现实条件下表现不佳。

芝加哥大学工程与医学学院刘氏家族分子工程教授Y. Shirley Meng表示，钠和锂都不可或缺，未来储能解决方案应设想同一超级工厂能同时生产基于锂和钠化学的产品，新研究推动了基础科学发展，使其更接近最终目标。

论文展示了在室温和低至冰点温度下工作的厚钠阴极。新加坡A*STAR材料研究与工程研究所的第一作者Sam Oh称，这让钠与锂的地位更平等。

团队突破依赖一种新型固体电解质。Oh介绍，其突破在于稳定了一种此前未被报道过的亚稳态结构，氢硼酸钠的这种结构具有极高离子电导率，至少比文献报道的高一个数量级，比前体本身高三到四个数量级。研究人员通过加热氢硼酸钠至开始结晶后迅速冷却，锁定晶体形态来创建这种结构。该方法在其他领域常见，但此前未用于固体电解质。Oh认为，熟悉的方法对行业更具吸引力，该技术成熟后更利于扩大规模，储能系统更强大。

团队将亚稳态相与涂覆氯化物基固体电解质的O3型阴极配对，实现了厚且高负载的阴极。与薄阴极设计相比，这种阴极包含更少非活性物质、更多活性物质。Oh称，阴极越厚，电池理论能量密度越高。

这一进展为钠电池与锂电池竞争提供了更清晰路径，解决了成本和可持续性问题，为能源研究开辟新方向。不过，Oh也表示，这仍是漫长旅程，但此项研究有助于开启新机会。该研究已发表在《焦耳》杂志上。更多全球工业新闻，查看维度通讯社