美國科學家研發用于高壓鈉離子電池的低溶劑電解質

美國能源部西北太平洋國家實驗室（PNNL）的科學家已經開發出一種鈉離子電池（NIB），據稱可以克服此類存儲系統的主要挑戰——在反復循環充電和放電后保持電量的能力。

研究人員說，這個問題與固體電解質間相（SEI）的不穩定性嚴格相關，SEI在最初幾個充電周期中在鋰離子電池的陽極上生成，以防止電解質分解并保持循環能力。SEI層應該很好地粘附在電極材料上，表現出良好的電子絕緣性能，并且能夠傳導鋰離子。

為了避免SEI的溶解，學者們用一種新的低極性的液體溶液取代了傳統電解質中的高極性碳酸鹽溶劑。它由碳酸二甲酯（DMC）和磷酸三（2，2，2－三氟乙基）酯（TFP）的混合溶劑中的雙（氟磺酰）亞胺鈉（NaFSI）鹽組成。這種低溶解度的電解質（NaFSI／DMC：TFP）被設計為在4．2V高壓鈉離子電池中運行。

該電池在300次循環后能夠保持90％的容量，并將SEI的溶解降到最低。

研究員NickHennen表示：“一旦技術確立，鈉基電池將更加環保，而且成本更低。這項工作中開發的鈉離子電池適合于太陽能存儲，因為它比鋰離子電池具有循環壽命長、成本低和材料豐富的優勢，它還具有利用鋰離子電池現有基礎設施進行大規模生產的可行性。”

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