【資料圖】
財聯(lián)社上海7月13日訊(編輯 黃君芝)如果不考慮穩(wěn)定性問題的話,鈉離子電池(NIB)很可能會成為當(dāng)前儲能系統(tǒng)的一個絕佳替代品,因?yàn)樗哂泻控S富以及壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
但正如上面所說,穩(wěn)定性問題一直是阻礙NIB進(jìn)一步普及的障礙。過去的研究表明,在具有高壓陰極的NIB中,固體電解質(zhì)界面(SEI)的溶解速度比鋰離子電池中的更快。這會導(dǎo)致一系列副反應(yīng),包括電解質(zhì)的快速耗盡以及不可逆的容量損失,從而顯著降低NIB的穩(wěn)定性和性能。
所謂SEI,就是電池內(nèi)部陽極的一個保護(hù)層,它可以使NIB在一段時間內(nèi)保持其穩(wěn)定性,并具有較長的壽命。因此,這個保護(hù)層溶解速度越慢,電池的性能才能維持得越久。
近期,太平洋(601099)西北國家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)的研究人員開發(fā)了一種新的電解質(zhì),可以降低SEI在NIB電池陽極上的溶解速度,同時還能形成穩(wěn)定的保護(hù)層來保護(hù)陰極。這使研發(fā)穩(wěn)定可靠的NIB電池成為可能。
該研究成果已被發(fā)表在了《自然能源》(Nature Energy)雜志上。據(jù)悉,這種新的電解質(zhì)可以抑制負(fù)極保護(hù)層溶解,它由更加穩(wěn)定的鹽雙氟磺酰亞胺鈉(NaFSI)和介電常數(shù)較低的溶劑組成。
據(jù)研究人員介紹,使用傳統(tǒng)的電解液,會形成富含有機(jī)成分且易于溶解的保護(hù)層。與之不同的是,新電解液會形成富含無機(jī)成分的保護(hù)層,因此在循環(huán)和儲存過程中更穩(wěn)定。
經(jīng)過測試,研究人員發(fā)現(xiàn)它取得了顯著的效果。具體來說,當(dāng)充電至4.2 V時,該電池在300次循環(huán)后可以保持超過90%的容量。這些發(fā)現(xiàn)表明,該電解質(zhì)可能能夠生產(chǎn)更穩(wěn)定、性能更好的鈉基儲能解決方案。
“我們成功地降低了陽極保護(hù)層的溶解性,從而使高壓鈉離子電池能夠長期運(yùn)行,”研究人員說,“在我們接下來的研究中,我們計劃進(jìn)一步提高鈉基電池的工作電壓并提高其循環(huán)壽命?!?/p>
關(guān)鍵詞: