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钠电池突围有望?新型电解质大幅提升稳定性 可与锂电池相媲美

如果不考虑稳定性问题的话,钠离子电池(NIB)很可能会成为当前储能系统的一个绝佳替代品,因为它具有含量丰富以及寿命长等优点。

但正如上面所说,稳定性问题一直是阻碍NIB进一步普及的障碍。过去的研究表明,在具有高压阴极的NIB中,固体电解质界面(SEI)的溶解速度比锂离子电池中的更快。这会导致一系列副反应,包括电解质的快速耗尽以及不可逆的容量损失,从而显著降低NIB的稳定性和性能。

所谓SEI,就是电池内部阳极的一个保护层,它可以使NIB在一段时间内保持其稳定性,并具有较长的寿命。因此,这个保护层溶解速度越慢,电池的性能才能维持得越久。

近期,太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究人员开发了一种新的电解质,可以降低SEI在NIB电池阳极上的溶解速度,同时还能形成稳定的保护层来保护阴极。这使研发稳定可靠的NIB电池成为可能。

该研究成果已被发表在了《自然能源》(Nature Energy)杂志上。据悉,这种新的电解质可以抑制负极保护层溶解,它由更加稳定的盐双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)和介电常数较低的溶剂组成。

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据研究人员介绍,使用传统的电解液,会形成富含有机成分且易于溶解的保护层。与之不同的是,新电解液会形成富含无机成分的保护层,因此在循环和储存过程中更稳定。

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经过测试,研究人员发现它取得了显着的效果。具体来说,当充电至4.2 V时,该电池在300次循环后可以保持超过90%的容量。这些发现表明,该电解质可能能够生产更稳定、性能更好的钠基储能解决方案。

“我们成功地降低了阳极保护层的溶解性,从而使高压钠离子电池能够长期运行,”研究人员说,“在我们接下来的研究中,我们计划进一步提高钠基电池的工作电压并提高其循环寿命。”

如果不考虑稳定性问题的话,钠离子电池(NIB)很可能会成为当前储能系统的一个绝佳替代品,因为它具有含量丰富以及寿命长等优点。

但正如上面所说,稳定性问题一直是阻碍NIB进一步普及的障碍。过去的研究表明,在具有高压阴极的NIB中,固体电解质界面(SEI)的溶解速度比锂离子电池中的更快。这会导致一系列副反应,包括电解质的快速耗尽以及不可逆的容量损失,从而显著降低NIB的稳定性和性能。

所谓SEI,就是电池内部阳极的一个保护层,它可以使NIB在一段时间内保持其稳定性,并具有较长的寿命。因此,这个保护层溶解速度越慢,电池的性能才能维持得越久。

近期,太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究人员开发了一种新的电解质,可以降低SEI在NIB电池阳极上的溶解速度,同时还能形成稳定的保护层来保护阴极。这使研发稳定可靠的NIB电池成为可能。

该研究成果已被发表在了《自然能源》(Nature Energy)杂志上。据悉,这种新的电解质可以抑制负极保护层溶解,它由更加稳定的盐双氟磺酰亚胺钠(NaFSI)和介电常数较低的溶剂组成。

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据研究人员介绍,使用传统的电解液,会形成富含有机成分且易于溶解的保护层。与之不同的是,新电解液会形成富含无机成分的保护层,因此在循环和储存过程中更稳定。

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经过测试,研究人员发现它取得了显着的效果。具体来说,当充电至4.2 V时,该电池在300次循环后可以保持超过90%的容量。这些发现表明,该电解质可能能够生产更稳定、性能更好的钠基储能解决方案。

“我们成功地降低了阳极保护层的溶解性,从而使高压钠离子电池能够长期运行,”研究人员说,“在我们接下来的研究中,我们计划进一步提高钠基电池的工作电压并提高其循环寿命。”

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