PNNL研究团队开发了一种新型电解质使钠离子电池寿命更长
钠便宜且丰富，是新电池技术的有希望的候选者。然而，钠离子电池的有限性能阻碍了大规模应用。现在，美能源部太平洋西北国家实验室 (PNNL) 的一个研究小组开发了一种新型电解质，使高压钠离子电池能够在实验室测试中大大延长寿命。一篇关于这项工作的论文出现在Nature Energy上。
电池电解质通过将盐溶解在溶剂中形成，导致带电离子在正极和负极之间流动。随着时间的推移，保持能量流动的电化学反应变得迟缓，电池无法再充电。在当前的钠离子电池技术中，这个过程比类似的锂离子电池快得多。
PNNL 团队通过改变液体溶液和流过其中的盐的类型来解决这个问题，从而创造出一种新的电解质配方。新电解液由 1.5M 双（氟磺酰）亚胺 (NaFSI) 钠盐在碳酸二甲酯 (DMC) 和磷酸三 (2,2,2-三氟乙基) (TFP) （摩尔比为 1.5:2 或 1.6 :8.4 重量)。在实验室测试中，新设计被证明是耐用的，在 4.2 V 下循环 300 次后仍保持 90% 的电池容量——高于之前报道的大多数钠离子电池。
目前钠离子电池的电解液配方会导致负极（阳极）上的保护膜随着时间的推移而溶解。PNNL 设计的技术通过稳定这种保护膜起作用。新的电解液还在正极（阴极）上生成了一个超薄的保护层，有助于提高整个电池的稳定性。
新的 PNNL 开发的钠离子技术使用一种自然灭火溶液，该溶液也不受温度变化的影响，并且可以在高压下运行。这一特性的一个关键是在阳极上形成的超薄保护层。这种超薄层一旦形成就会保持稳定，从而提供长循环寿命。
虽然钠离子技术在能量密度上仍落后于锂，但它具有不受温度变化影响、稳定性和循环寿命长等优点，对未来某些轻型电动汽车甚至电网储能的应用具有重要价值.
研究团队继续完善他们的设计。该团队正在尝试其他设计，以努力减少并最终消除对钴的需求。
该研究得到了能源部能源效率和可再生能源办公室车辆技术办公室的支持。成像研究是在环境分子科学实验室 EMSL 进行的，该实验室是 PNNL 的一个 DOE 科学用户设施办公室，由生物和环境研究办公室赞助。获 取 更多前沿科技?研究 进展访问：https://byteclicks.com
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