無負極鈉電池能量密度有望超過200Wh/kg 高于磷酸鐵鋰電池

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NatureEnergy發表了無負極鈉電池領域的最新成果“Interfacial engineering to achieve an energy density of over 200Whkg^-1 insodiumbatteries”。

文章摘要介紹，鈉基電池在學術界和工業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，金屬鈉的空氣穩定性差（即使在干燥的室內條件下）也非常不利于大規模生產鈉金屬電池（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可逆和無裂紋的鈉沉積。受益于構建的協同界面產生的協同效應，鈉電池在不施加額外壓力的情況下的循環壽命達到了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具有更高性能的鈉電池鋪平了道路。

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