固態(tài)鈉金屬電池新突破：大連化物所研制出新型電解質(zhì)

12月7日消息 中科院 11 月 30 日發(fā)布消息，稱大連化學(xué)物理研究所的研究團(tuán)隊發(fā)展出一種 “高室溫離子電導(dǎo)率的光聚合凝膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)”，可以用于高倍率、長壽命的納金屬固態(tài)電池。該種電池有著 55 mAh/g 的可逆放電容量，與主流鋰電池類似，同時具備優(yōu)異的安全性能，以及遠(yuǎn)超當(dāng)前鋰電池的循環(huán)壽命表現(xiàn)。該種電池在 5 庫倫的大電流快充下，仍可以保持1000次循環(huán)壽命。

IT之家了解到，鈉元素在自然界中分布廣泛，使用成本更低，在鋰離子電池發(fā)展遇到瓶頸的今天，采用納金屬制作電池是目前研發(fā)的一個方向。根據(jù)中科院消息，“鈉元素具有與鋰相似的特性，使鈉離子電池成為一種具有競爭力的電化學(xué)儲能器件?！钡卿囯x子目前使用的石墨負(fù)極材料不適用于鈉離子電池，因此需要研發(fā)滿足鈉離子特性的理想負(fù)極材料。

在這項研究中，研究人員通過光聚合策略制備出一種新型的高離子電導(dǎo)率聚合物，即乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）基準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)，并以此構(gòu)建出高能量密度、高倍率、長循環(huán)固態(tài)鈉金屬電池。這種材料能夠有效抑制鈉枝晶的生長（枝晶會導(dǎo)致電池容量下降，甚至短路）。這種材料應(yīng)用于納金屬電池，表現(xiàn)出了出色的能量密度以及大電流下的循環(huán)性能，在 5 C 的倍率下循環(huán) 1000 次，仍可保持 97% 的容量。

不僅如此，此種納金屬軟包電池還表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性、柔韌性和安全性能。在實驗室中，研究人員對電池進(jìn)行一次、兩次折疊，并重新展開，甚至直接切除一半，電池依舊完好輸出電流，沒有起火爆炸。

這項研究是中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，催化基礎(chǔ)國家重點實驗室二維材料化學(xué)與能源應(yīng)用研究組研究員吳忠?guī)泩F(tuán)隊研發(fā)的。該研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院等的支持。中科院表示，該研究為發(fā)展室溫高能密度柔性固態(tài)鈉金屬電池提供了新方向。

IT此前報道：中科海鈉：全球首款完全自主研發(fā)鈉離子電池實現(xiàn)量產(chǎn)，表明了我國鈉離子電池的發(fā)展已經(jīng)得以應(yīng)用，在國際上處于領(lǐng)先地位。