中科院研發(fā)出基于鈉離子電解液的新型高效雙離子電池

中科院研發(fā)出基于鈉離子電解液的新型高效雙離子電池

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的研究人員研發(fā)出一種新型高性能、低成本的鈉型雙離子電池，有望替代現(xiàn)有鋰離子電池技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用前景廣闊。

鈉元素具有與鋰元素相似的物理化學(xué)性質(zhì)，且其儲量豐富，成本低廉，因此，基于鈉離子的二次電池體系受到了廣泛關(guān)注。

結(jié)合鈉離子與雙離子電池的綜合優(yōu)點(diǎn)，研究人員成功研發(fā)出一種基于鈉離子電解液的新型高性能、低成本錫-石墨雙離子電池。其采用錫箔同時(shí)作為電池負(fù)極和集流體，石墨作為正極；電解液以廉價(jià)易得的六氟磷酸鈉作為鈉鹽電解質(zhì)溶于有機(jī)溶劑中獲得。該新型鈉離子雙離子電池具有較高的能量密度和較長的循環(huán)壽命，且生產(chǎn)成本大幅降低。其反應(yīng)機(jī)理為：充電時(shí)，電解液中的鈉離子運(yùn)動到錫箔負(fù)極表面，形成鈉錫合金，同時(shí)，六氟磷酸根插層到正極石墨中；放電時(shí)，負(fù)極上的鈉錫合金脫鈉，同時(shí)，正極石墨中的六氟磷酸根脫嵌回到電解液中。研究結(jié)果表明，該新型鈉離子雙離子電池在2C倍率下充放電400個(gè)循環(huán)后，仍可保持約94%的容量，且能量密度可達(dá)到144Wh/kg，高于現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度。

(科 苑)