大連化物所研制出新型電解質(zhì) 可用于高倍率長(zhǎng)壽命固態(tài)電池

大連化學(xué)物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)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(zhǎng)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(shí)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(kù)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(gè)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(jìng)爭(zhēng)力的電化學(xué)儲(chǔ)能器件。”但是鋰離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(xiàng)研究中，研究人員通過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)(枝晶會(huì)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(shí)驗(yàn)室中，研究人員對(duì)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(xiàng)研究是中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(duì)研發(fā)的。該研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)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。

關(guān)鍵詞： 電池