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無負極鈉電池能量密度有望超過200Wh/kg 高于磷酸鐵鋰電池

文章來源:互聯(lián)網 人氣:2039 發(fā)表時間:2022-06-15 10:24:31
近日,中國科學院物理研究所胡勇勝研究員、陸雅翔副研究員在Nature Energy發(fā)表了無負極鈉電池領域的最新成果“Interfacial engineering to achieve an energy density of over 200?Wh?kg-1 in sodium batteries”...
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近日,中國科學院物理研究所胡勇勝研究員、陸雅翔副研究員在Nature Energy發(fā)表了無負極鈉電池領域的最新成果“Interfacial engineering to achieve an energy density of over 200?Wh?kg-1 in sodium batteries”。


文章摘要介紹,鈉基電池在學術界和工業(yè)領域引起了廣泛的興趣。然而,它們的能量密度仍然低于鋰基電池,金屬鈉的空氣穩(wěn)定性差(即使在干燥的室內條件下)也非常不利于大規(guī)模生產鈉金屬電池(NMBs)。無負極鈉電池(AFNBs)可為上述問題提供解決方案,但在AFNB中會消耗活性Na,導致容量快速衰減。在重復沉積和剝離過程中,不均勻的沉積形態(tài)也會導致“死鈉”,導致庫侖效率(CE)低。


胡勇勝和陸雅翔在最新成果中報告了一種無負極鈉電池,其能量密度超過200Wh/kg,甚至高于商業(yè)化的磷酸鐵鋰電池/石墨電池。通過在電池中引入石墨化碳涂覆的鋁集流體和含硼物質電解質,均勻的成核和堅固的界面能夠實現(xiàn)可逆和無裂紋的鈉沉積。受益于構建的協(xié)同界面產生的協(xié)同效應,鈉電池在不施加額外壓力的情況下的循環(huán)壽命達到了260次,這是零過量鈉的大尺寸電池的最長壽命。從這項工作中的鈉沉積/剝離行為和界面化學獲得的見解為進一步開發(fā)具有更高性能的鈉電池鋪平了道路。

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