普魯士藍正極軟包鈉離子電池的濫用性能

隨著國家“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略的推進，開發(fā)可持續(xù)的清潔能源，如太陽能、風能、潮汐能等，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石能源已成為必然趨勢

。然而，這些清潔能源具有間歇性、易波動和不穩(wěn)定等缺點，需要配套的儲能電池以提高其利用效率

。憑借優(yōu)異的綜合性能，在電化學儲能領域，鋰離子電池目前占據(jù)主導地位。但是，鋰資源在地殼中的儲量比較低且分布不均，導致鋰離子電池的價格偏高，不利于其在大規(guī)模儲能中應用，且稀缺的鋰資源應優(yōu)先用于目前需求更為迫切的電動汽車

。相比之下，鈉資源豐富、分布廣、價格低，且大規(guī)模儲能領域對電池能量密度的要求遠不如電動車嚴苛，因此，開發(fā)鈉離子電池對發(fā)展大規(guī)模儲能具有重要的意義

。與鋰離子電池類似，正極材料的成分和資源豐度決定了鈉離子電池的成本，及其在大規(guī)模儲能中應用的前景，而正極材料的結構又往往決定電池的電化學性能和安全性能。

目前，具有實際應用前景的正極材料包括多陰離子材料

、層狀氧化物

、普魯士藍類材料

。其中，普魯士藍類材料因其特殊的成分和結構，近年來受到廣泛關注。一方面，普魯士藍類材料一般由Na、Mn、Fe、C 和N 等資源豐富性元素組成，且可在水相中通過較低的溫度合成，因此制備成本較低。另一方面，普魯士藍類材料擁有特殊的框架結構，該結構中含有大的空隙，有利于大尺寸鈉離子的脫嵌。此外，不同于層狀氧化物，普魯士藍類材料結構中無M—O 化學鍵(M 為Cu、Fe、Mn 和Ni 等金屬元素)，不存在充電時的析氧現(xiàn)象，具有良好的安全性能。磷酸鐵鋰電池由于具有較好的安全性能，在大規(guī)模儲能中占主導地位，但該電池仍存在安全隱患，如2021 年4 月16 日北京福威斯油氣技術有限公司光儲充一體化裝置發(fā)生了火災事故，經(jīng)調查，原因為儲能站中的磷酸鐵鋰電池發(fā)生內短路，引發(fā)熱失控。

鑒于此，要使普魯士藍基鈉離子電池在大規(guī)模儲能中得到應用，必須要通過嚴格的濫用測試。近年來，關于普魯士藍電池的報道雖較多，但主要是基于一般電化學性能的扣式電池評價，鮮有使用軟包電池進行濫用性能評估。Bauer 等

評估了軟包普魯士電池的針刺和過充性能，發(fā)現(xiàn)該電池具有較好的安全性能。但是，目前仍缺乏全面評估普魯士藍電池濫用性能的數(shù)據(jù)，如過放、短路、加熱等，以及過充、過放后電池的性能恢復能力的評價。在本工作中，以普魯士藍(PB)為正極，以硬碳(HC)為負極，制作了PB/HC 軟包鈉離子電池，使用該軟包電池全面評價了電池的濫用性能，包括過放、過充、短路、針刺、加熱實驗，并評估了過放、過充后電池電化學性能的恢復能力。本工作將為評估普魯士藍正極電池在大規(guī)模儲能中的潛在應用提供理論指導。

1 實驗

1.1 主要試劑和材料分析

十水合亞鐵氰化鈉[Na

Fe(CN)

·10H

O，99%，國藥集團化學試劑有限公司]，一水合硫酸錳(MnSO

·H

O，99%，國藥集團化學試劑有限公司)，七水合硫酸亞鐵(FeSO

·7H

O，99%，國藥集團化學試劑有限公司)，六水合硫酸鎳(NiSO

·6H

O，99%，國藥集團化學試劑有限公司)，商業(yè)硬碳(電池級，日本可樂麗公司)，磷酸鐵鋰(LFP，電池級，湖南裕能)，石墨(G，電池級，東莞凱金)，金屬鈉(99.5%，國藥集團化學試劑有限公司)。使用X射線衍射(XRD)對PB 樣品進行物相分析，使用儀器為日本理學電機Rigaku D/Max-2550pc 粉末衍射儀，以Cu的K

線為輻射源，波長為0.15406 nm，管壓40 kV，管電流250 mA。使用掃描電子顯微鏡(SEM)對循環(huán)前后的PB 電極進行形貌表征，使用儀器為日立Hitachi SU8010掃描電子顯微鏡，加速電壓為5 kV。采用熱重(TG)分析PB 樣品中的水含量，所用儀器及型號為德國Netzsch LFA467，升溫速率為10 ℃/min，測試時溫度范圍為25～400 ℃，測試氣氛為氮氣。采用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜(ICP-AES)測定試樣中Na、Fe、Mn、Ni 元素的含量，使用儀器及型號為IRIS Intrepid II XSP。使用萬通固體水分測試儀測試極片的水分(型號：主機831，烤爐885)。

1.2 PB/HC鈉離子電池的組裝和濫用性能測試

以Na

Fe(CN)

·10H

O、MnSO

·H

O、FeSO

·7H

O和NiSO

·6H

O為前驅體，使用共沉淀法

，制備了公斤級PB材料。以PB為正極、硬碳為負極組裝575166 型軟包鈉離子電池(標稱容量200 mAh)，電解液采用1 mol/L NaPF

的碳酸丙烯酯(PC)/碳酸甲乙酯(EMC)溶液(PC∶EMC=1∶1，體積比)，并使用體積分數(shù)為5%的氟代碳酸乙烯酯(FEC)作為添加劑(1 mol/L NaPF

PC/EMC+5%FEC，電池級，蘇州佛賽)。其中，正極由質量比為90.0∶4.0∶1.5∶4.5的PB、聚偏氟乙烯(PVDF)黏結劑、納米碳管和Super P導電劑組成，負極由質量比為92∶5∶3的HC、海藻酸鈉黏結劑和Super P 導電劑組成，正負極極片均使用涂碳鋁箔作為集電極。軟包鈉離子電池中，PB 正極和HC 負極的負載量分別為10.8 mg/cm

和4.8 mg/cm

，負極和正極容量之比為1.2∶1.0。

為測定PB和HC的比容量，分別組裝了PB/Na和HC/Na紐扣半電池(CR2025型)。紐扣電池中，PB電極中PB、Super P和PVDF的質量比為7∶2∶1，PB的負載量約為1～2 mg/cm

，HC電極中HC、海藻酸鈉和Super P 的質量比為92∶5∶3，HC 的負載量為1～2 mg/cm

，紐扣電池使用與軟包電池相同的電解液。PB/Na紐扣電池測試時，電流密度為15 mA/g，電壓范圍為2～4 V(對Na

/Na)，HC/Na紐扣電池測試時，電流密度為30 mA/g，電壓范圍為0.0003～2.0000 V(對Na

/Na)。

由圖1可知，2002—2015年，京津冀城市群的城鎮(zhèn)居民用電處于平穩(wěn)上升態(tài)勢，年均增幅在11.86%;長三角城鎮(zhèn)居民生活用電總量各個時期在三大城市群中均為最高，城鎮(zhèn)居民生活用電處于快速上漲的階段，平均增幅為16.36%，大于京津冀城市群的平均增速;珠三角在2008年金融危機時期有明顯用電下降，降幅達15.35%。2006年后，京津冀和長三角城市群城鎮(zhèn)居民生活用電量的增加基本維持在年增長率15%之內，而珠三角變化率相對明顯，特別是在2007—2009年金融危機時期，變化率波動幅度高達67.7%。

PB/HC 軟包電池的正常充放電采用恒電流-恒電壓模式(CC-CV)，充電和放電電流分別為0.5 C和1 C(1 C=200 mA)，CV充電時當電流降為0.05 C時充電終止，充放電截止電壓為1.5～3.6 V，充放電測試均在室溫(25 ℃)下進行。對PB/HC 電池的過放電測試分一般過放電和深度過放電，一般過放電測試中，先將電池在0.2 C下放電至1.5 V，靜置1 min，再在0.2 C下放電至0 V，在隨后的恢復實驗中，先將電池在0.2 C下充電至3.6 V，再將電池在0.2 C下放電至1.5 V；深度過放電測試中，先將電池在0.2 C下放電至0 V，靜置10 min，再在0.2 C下放電90 min，在隨后的恢復實驗中，先將電池在0.2 C 下充電至3.6 V，再將電池在0.2 C 下放電至1.5 V。使用氣相色譜儀(GC，安捷倫8860)對過放電產氣的氣體成分作分析。對PB/HC 電池進行過充電測試，過充度分別為20%、30%和40%，在上述過充電測試時，先使用CC-CV模式在0.5 C下將電池充至滿電狀態(tài)靜置1 min 后，再將電池繼續(xù)以0.5 C電流分別繼續(xù)充電20%、30%和40%的基準容量，以電池的初始放電容量為基準容量計算充電過量程度，過充截止電壓設為5 V。

圖1(a)為所得PB材料的XRD圖譜，從圖譜可知，材料為純相單斜結構的普魯士藍，沒有出現(xiàn)雜相。圖1(b)為所得PB材料的TG曲線，從曲線中可以得出PB 材料中水含量(包括結晶水和吸附水)為12.1%。使用ICP-AES測定出PB中Na、Fe、Mn、Ni元素的原子比為1.78∶1.16∶0.65∶0.19。結合TG 和ICP-AES 結果，可計算出PB 材料的結構式為Na

Mn

Fe

Ni

[Fe(CN)

]

□

·2.19H

O(其中□代表[Fe(CN)

]空位)。為了去除PB 材料中的結晶水，需要對PB極片進行長時間烘烤，圖1(c)為PB 極片在170 ℃、不同烘烤時間下的失重與水分測試結果。從圖1(c)可知，當極片烘烤6 d 后，水含量降到282.9 ppm(1 ppm=10

），達到電池加工要求(一般低于300 ppm)。需要說明的是，殘留的水分在化成時會脫出，在后續(xù)正常循環(huán)中不再有水分脫出，電池也沒有發(fā)生明顯的脹氣。

中國水利：2013年是全面貫徹落實黨的十八大精神的開局之年，也是新一屆政府履職的第一年，做好防汛抗旱意義尤其重大。在這一年里，防汛抗旱工作采取了哪些積極有效的措施？

1.3 LFP/G鋰離子電池的組裝和過放電測試

對單電池而言，單一的過放電雖然不會造成電池的安全隱患，但會引起電池組分破壞，反復循環(huán)會引起電池內阻的增加，深度過放電甚至會引發(fā)電池的短路

。對于電池組，特別是大型儲能電站，經(jīng)過多次循環(huán)后，由于各電池的容量差別較大，更易引起電池的過放電及短路。因此，需對電池的過放電性能作評價。圖3(a)為PB/HC電池在0.2 C下過放至0 V 的放電曲線和隨后在0.2 C 下的恢復放電曲線(放電至1.5 V)。由圖可知，電池在過放電后，容量和放電曲線均可恢復正常，容量略有增加，放電曲線基本重合，顯示出良好的過放電性能，同時說明過放至0 V時PB結構沒有發(fā)生破壞。圖3(b)為軟包電池過放電測試前后的形態(tài)，電池沒有發(fā)現(xiàn)明顯的鼓脹，幾乎沒有發(fā)生產氣現(xiàn)象，說明過放電時沒有發(fā)生明顯的電解液自身的分解反應，以及電解液和PB之間的副反應。詳細數(shù)值見表1，從表1可看出，過放電后電池內阻變化不明顯，進一步說明電池體系沒有發(fā)生明顯變化。

專業(yè)詞匯詞頻數(shù)據(jù)還可以進行深入挖掘應用。例如，對多年的歷史文化村鎮(zhèn)保護評價研究熱點詞頻進行交叉分析，得到分年度的研究發(fā)展狀況走勢分析圖，可以迅速呈現(xiàn)行業(yè)研究熱點動向，為研究人員進一步解讀和分析提供客觀依據(jù)。

2 結果與討論

2.1 PB材料的物相和結構分析

在25 ℃下對PB/HC電池進行短路測試，短路測試時，先將電池在0.2 C下充電至3.6 V，靜置1 h后，測定電池的開路電壓(OCV)和內阻(IR)，再使用外部電阻(60～100 mΩ)對電池進行短路，然后在室溫下靜置1 h 后，再次測量電池的OCV 和IR，并記錄整個過程的最高溫度(標準為低于150 ℃)。針刺實驗時，先將電池在0.2 C下充電至3.6 V，靜置1 h 后，測定OCV 和IR，然后使用鋼針(直徑為3 mm)在電池的中心位置刺穿電池，且使刺穿狀態(tài)維持10 min 以上，測試后室溫下先靜置1 h，再次測量OCV和IR。加熱實驗時，先將電池在0.2 C下充電至3.6 V，靜置1 h 后，測定OCV 和IR，然后將電池置于鼓風加熱箱以5 ℃/min的升溫速度將電池加熱至表面溫度(130±2)℃，再在該溫度下保持30 min，測試后室溫下先靜置1 h，再次測量OCV和IR。

為進一步評價PB/HC 電池的過放電性能，在上述放電至0 V 的基礎上，在0.2 C 下繼續(xù)放電90 min 至-3.6 V。從圖4(a)可知，即使經(jīng)過-3.6 V的深度過放電，恢復放電曲線(0.2 C 至1.5 V)和過放電前幾乎重合，放電容量略有增加，容量增加可能是由過放電時形成的副產物的放電所致。這表明，經(jīng)過深度過放電，PB材料的結構仍沒被破壞，該材料可承受深度過放電。研究表明，在深度過放電時，PB/HC電池的產氣量較小，氣體成分經(jīng)氣相色譜分析，所產氣體主要為CO

、CO 和H

，具體比例見表2，產氣為電解液、固態(tài)電解質界面(SEI)膜以及殘留水在低電壓下分解所致。將深度過放電的電池靜置2 h后，電壓可恢復至1.5 V，再將電池拆解，觀察電極和隔膜形態(tài)，見圖4(b)。如圖4(b)所示，硬碳負極側出現(xiàn)掉粉現(xiàn)象，并有少量粉末粘附于隔膜上，而正極側沒明顯出現(xiàn)異常，這說明在深度過放時PB沒有發(fā)生明顯的結構破壞，這與電池過放后性能可完全恢復相吻合。由于負極硬碳的配置量有一定冗余度，輕微掉粉不影響電池的容量。

2.2 PB/Na和HC/Na紐扣半電池的充放電

為設定軟包PB/HC 電池正負極的負載量，首先測定了PB 正極和HC 負極的比容量。圖2(a)為PB/Na紐扣半電池的前3次充放電曲線，測試時電流密度為15 mA/g，電壓范圍為2～4 V。從圖2(a)可知，該PB 正極的首次充電和放電容量分別為119.1 mAh/g 和111.4 mAh/g，首次庫侖效率為93.5%。圖2(b)為HC/Na 紐扣半電池的前3 次充放電曲線，測試時電流密度為30 mA/g，電壓范圍為0.0003～2.0000 V。由圖2(b)可知，該HC 負極的首次充電和放電容量分別為269.0 mAh/g 和317.2 mAh/g，首次庫侖效率為84.8%。

2.3 PB/HC軟包鈉離子電池的過放性能

以LFP 為正極、石墨為負極組裝402035 型軟包LFP/G鋰離子電池(標稱容量200 mAh)，電解液采用1 mol/L LiPF

的碳酸乙烯酯(EC)/PC/碳酸二乙酯(DEC)/EMC 溶液(EC∶PC∶DEC∶EMC=1∶1∶1∶1，體積比)，并使用質量分數(shù)為2%的碳酸亞乙烯酯(VC)作為添加劑(1 mol/L LiPF

EC/PC/DEC/EMC+2%VC，電池級，東莞杉杉)。其中，正極由質量比為96.0∶1.5∶2.5的LFP、PVDF和Super P組成，負極由質量比為95.0∶1.5∶2.5∶1.0的石墨、羧甲基纖維素鈉(CMC)、丁苯橡膠(SBR)和Super P組成，正負極分別使用涂碳鋁箔和銅箔作為集電極。對LFP/G電池進行過放電測試，先以0.2 C電流將電池放電至0 V，靜置10 min 后，再以0.2 C 電流繼續(xù)放電90 min，并測試過放前后的IR。軟包LFP/G 電池中，LFP 正極和石墨負極的負載量分別為18 mg/cm

和9.4 mg/cm

，負極和正極容量之比為1.14∶1.00。

[20]芭芭拉·德·唐諾·斯福爾扎：《比較法中的代理》，載《私法學說匯纂(民法)》1997年(第16卷)，都靈：UTET出版社，第291頁。

為進一步評估PB/HC電池的過充性能，對該電池進行了更高過充度的過充和恢復實驗。如圖6(b)和表3所示，當過充度為30%后，在緊隨過充的放電過程中，電池顯示出較高的極化和容量，這說明30%會造成PB 結構的局部破壞，這也可從較大的恢復內阻得到佐證。但是，在恢復放電時，極化明顯降低，表明經(jīng)過恢復充放電步驟后，被破壞的結構有所恢復，如圖6(c)所示。即便如此，此時容量的恢復率仍達到91.6%。在高達40%的過充度下，PB/HC 電池的恢復率仍可保持在88.6%。在40%過充下，電池出現(xiàn)明顯的脹氣，恢復充放電后內阻也出現(xiàn)明顯增加，但沒有出現(xiàn)顯著增加，這說明，40%過充仍不足以造成對PB 結構的顯著破壞。以上結果表明，PB/HC 電池具有優(yōu)異的耐過充性能，同時該材料具有一定自修復性能。這意味著對于PB/HC電池，電池管理系統(tǒng)(BMS)設計可以大為簡化，對涂布精度的要求也可大為降低，某些更廉價、更環(huán)保的電池加工工藝(如干法電極)可在PB/HC電池中得到應用。

2.4 PB/HC鈉離子電池的過充性能

電池的過充性能也是電池濫用性能的重要指標之一。因此，對PB/HC 電池的過充性能進行了評價，過充前，先采用CC-CV模式在0.5 C下將電池滿充，再在0.5 C下將電池充至20%、30%和40%的過充度，結果見圖6 和表3。如圖6(a)所示，將電池過充電20%后，進行恢復充放電，與未過充時放電曲線相比，恢復放電曲線的形狀基本不變，容量略有降低，但仍有高達97.9%的容量保持率。由表3可知，過充20%后，再經(jīng)恢復充放電后，內阻略有下降。此外，經(jīng)過20%過充電，電池沒有出現(xiàn)明顯的脹氣，見圖6(a)中的插圖。這表明，過充20%不會造成PB 結構的明顯破壞，從而不造成PB/HC電池性能的衰退。圖7(a)對比了未經(jīng)過充與過充20%的軟包電池(容量200 mAh)在后續(xù)正常充放電的容量保持率和庫侖效率，軟包電池的質量和能量密度各為68 Wh/kg和90 Wh/L。正常充放電采用CC-CV模式，充電和放電電流分別為0.5 C和1 C(1 C=200 mA)，其中CV 充電時，當電流下降至0.05 C時充電終止，電壓范圍為1.5～3.6 V，電池在25 ℃下進行充放電。電池在除氣袋的情況下進行充放電循環(huán)，循環(huán)過程中使用夾具，施加壓力0.5 MPa。由圖7(a)可見，未經(jīng)過充的電池經(jīng)過490次循環(huán)后，容量保持率為83.3%，20%過充電池循環(huán)490 次后容量保持率為82.4%。也就是說，20%過充對PB/HC 電池的循環(huán)性能不造成明顯的影響。PB/HC 電池在循環(huán)過程中，庫侖效率接近100%，此外，循環(huán)后也沒有出現(xiàn)明顯的脹氣現(xiàn)象，見圖7(b)。

作為一種典型的鋰離子電池，磷酸鐵鋰/石墨(LFP/G)電池由于其安全性，已在大規(guī)模儲能中得到廣泛應用，作為對比，同樣分析了LFP/G電池的過放電性能。如圖5(a)所示，在與PB/HC 相同的過放電條件下(先以0.2 C 電流放電至0 V，靜置10 min后，再以0.2 C電流繼續(xù)放電90 min)，LFP/G電池的最低電壓為-1.4 V，此時該電池雖無產氣現(xiàn)象，但經(jīng)過靜置后，電壓為0.1 V，當繼續(xù)充電時，無容量，數(shù)值見表1，即電池已發(fā)生短路。為揭示其原因，將過放電的電池進行拆解，見圖5(b)。研究發(fā)現(xiàn)，LFP/G電池過放電后，LFP正極發(fā)生了嚴重的掉粉現(xiàn)象，大量粉末粘附于隔膜上。另外，正極和負極表面均覆蓋有銅層，這說明，深度放電時，負極的銅箔發(fā)生了氧化形成Cu

，Cu

擴散至正極并發(fā)生還原反應形成金屬銅覆蓋于正極，在此過程中形成的銅枝晶不斷生長刺穿隔膜，造成電池短路

，同時使得正極表面與隔膜粘在一起，電池拆解時有掉粉。在隨后的充電過程中，雖然LFP材料本身已無法正常充電，但正極表面的銅發(fā)生氧化反應形成Cu

，Cu

擴散至負極并發(fā)生還原反應形成金屬銅覆蓋于負極表面。這表明，雖然LFP/G電池的循環(huán)性能、安全性能較好，但在深度放電時負極銅溶解/正極銅沉積會引發(fā)電池失效，甚至造成安全隱患。而在鈉離子電池中，負極使用鋁箔，不發(fā)生負極溶鋁/正極鍍鋁現(xiàn)象，排除了深度放電時電池的短路，即使電池發(fā)生過放電，也能保證后續(xù)的穩(wěn)定、安全運行，極大地提高了電池的可靠性。

春播開始了，熬過漫長冬季的土地變得松軟。漸次地，上面有了踢踢橐橐的腳步聲，車轱轆滾動的聲音，外帶人喊、馬嘶、老牛打哞的動靜，還有農人凌空甩響的鞭子，吆牛的號子聲，共同構成蘇北早春天空下多聲部合唱。這聲音粗礪、乍猛，惶急里透著熟稔，帶著一冬鉚足的勁頭，在每個日升日落的時辰演奏著。嘈嘈切切，將端木村人久已沉眠的各種欲望又喚醒了。[1]5

從表3可知，經(jīng)過20%過充后，電池內阻有所下降，為說明該現(xiàn)象，對過充20%和正常充電(充到3.6 V)的PB 電極分別做了SEM 測試，見圖8。從圖8(b)可知，過充20%后，大顆粒表面出現(xiàn)粉化和破碎現(xiàn)象，這導致電極比表面積增加，從而引起內阻降低。而正常充電的PB電極表面除了含有導電劑顆粒外，表面整體上比較光滑，未出現(xiàn)明顯的粉化現(xiàn)象。

2.5 短路、針刺和加熱測試

對于大規(guī)模儲能應用，電池必須經(jīng)過嚴苛的安全測試。因此，在本工作中，對滿充態(tài)的PB/HC電池進行了短路、針刺和加熱實驗，測試前先在0.2 C下將電池充至3.6 V，為排除偶然因素，每項測試使用兩只電池。如圖9 和表4 所示，經(jīng)短路實驗后，電池未發(fā)生冒煙、起火和爆炸現(xiàn)象，且最高溫度遠低于150 ℃，達到了規(guī)定要求。經(jīng)短路測試后，電池外觀也沒有發(fā)生明顯變化。

陳小華：盈利應該是正常經(jīng)營，而不是刻意做出來，而且是不是好公司不該由盈利與否來評判。58到家目前人員是第一大投入，廣告很少。58到家逐漸具備隨時盈利的能力，但是現(xiàn)在不會把盈利放在主要目標。

如圖10和表4所示，經(jīng)過針刺實驗后，PB/HC電池沒有發(fā)生冒煙、起火和爆炸現(xiàn)象，符合安全標準。經(jīng)針刺實驗后，電池外觀保持不變，沒有出現(xiàn)鼓脹。為進一步評價PB/HC 電池在高溫環(huán)境中的安全性能，對其進行130 ℃加熱實驗，結果見圖11 和表4。經(jīng)過加熱實驗，雖然電池發(fā)生了鼓脹，但沒有引發(fā)起火和爆炸。這說明，在高溫下，充電態(tài)的PB和電解液沒有發(fā)生顯著的熱失控反應。以上結果表明，PB/HC 電池具有優(yōu)異的安全性能，這對于提高大規(guī)模儲能的安全性具有重要意義。

3 結 論

本工作根據(jù)大規(guī)模儲能對電池的嚴格要求，對PB/HC鈉離子電池進行了濫用測試，包括過放、過充、短路、針刺和加熱實驗。研究表明，即使深度放電至-3.6 V，PB/HC電池的放電容量和曲線也可完美恢復，說明深度放電不破壞PB 材料的結構。經(jīng)20%過充后，PB/HC 電池的放電容量恢復率高達97.9%，并且在后續(xù)循環(huán)中容量保持率可與未經(jīng)過充的電池相當。甚至經(jīng)40%深度過充后，PB/HC電池的放電容量保持率仍達88.6%，表明PB材料具有結構穩(wěn)定性和結構自修復能力。PB/HC電池優(yōu)異的耐過充和耐過放能力可簡化BMS 設計及降低電極加工精度要求。此外，PB/HC電池可通過嚴苛的短路、針刺和加熱實驗，具有優(yōu)異的安全性能。PB/HC電池優(yōu)異的耐濫用性能，結合其較低的加工成本與豐富的資源，使得其在大規(guī)模儲能中具有良好的應用前景。同時，本工作對PB/HC 電池濫用性能的評估也為普魯士藍基鈉離子電池的實用化提供了理論依據(jù)。

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