電解液是儲能電池重要組成部分,調控電解液濃度是實現其功能化設計的有效策略之一。近年來,高鹽濃度電解液因特殊的體相與界面特性被廣泛用于金屬鋰電池、水系電池等。但與此相反,降低鹽濃度可能會帶來濃差極化,所以目前實際鋰電池應用大多集中于標準的1 M濃度,低鹽濃度電解液一直沒有得到系統的研究。鈉離子的Stokes半徑和脫溶劑化能均比鋰離子的要低,因此理論上采用較低的鈉鹽濃度也可實現足夠的動力學性能,從而使得超低鹽濃度電解液應用于鈉離子電池成為可能。考慮到鹽的成本通常是溶劑的十倍以上,減少鈉鹽使用可以有效降低鈉離子電池的成本,有利于鈉離子電池在儲能領域的大規模應用。
近日,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心清潔能源重點實驗室博士生李鈺琦、楊佯在研究員胡勇勝、副研究員陸雅翔的指導下,將六氟磷酸鈉(NaPF6)溶解于碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC),設計了一種可應用至鈉離子全電池的低鹽濃度電解液(0.3 M濃度)。得益于電解液的低粘度、低氫氟酸腐蝕以及形成的富含有機成分的固體電解質中間相等(對比1 M濃度),電池工作溫度窗口得到明顯的拓寬(-30至55℃)。中科海鈉科技有限責任公司研發團隊進一步研制了基于低鹽濃度電解液的Ah級電芯,3000周后容量保持率80%以上。
低鹽濃度電解液概念的提出為可充式電池在極端條件下穩定運行提供了新思路,未來低鹽濃度電解液概念有望擴展到其他的電解質體系及其他低成本儲能電池。相關成果以Ultralow-Concentration Electrolyte for Na-Ion Batteries為題,發表在ACS Energy Letters上。研究得到了國家杰出青年科學基金、中科院戰略性先導科技專項和長三角物理研究中心的支持。
低鹽濃度電解液基鈉離子全電池示意圖
3月28日,中科海鈉科技有限責任公司(以下簡稱中科海鈉)在安徽省阜陽市舉行了商用車動力電池技術突破與價值重構產品發布會,鈉離子電池商用車解決方案正式亮相。當前,隨著全面電動化時代的到來,以乘用車領銜的......
近日,中國科學技術大學先進技術研究院科研團隊以竹子為原料,成功研發出高性能硬碳負極材料,為鈉離子電池產業化按下“加速鍵”。走進實驗室,成捆的毛竹經過粉碎、預碳化、高溫碳化等工序,最終變成黝黑的硬碳粉末......
近日,西安交通大學電氣學院王鵬飛教授課題組在高安全鈉金屬電池領域取得重要進展,團隊設計了一種雙陰離子配位的具有局部高濃度結構的磷酸酯類電解液,并在正極表面形成了薄而穩定的富含磷/硼的梯度CEI。相關研......
開發高能量密度二次電池是電動汽車和智能電網等長續航和大規模儲能產業發展的核心動力之一。然而,嵌入反應通過單電子轉移提供的比容量有限,因此現階段的商用鋰離子電池難以滿足電化學儲能體系不斷增長的性能需求。......
在澳大利亞雅拉山谷中,一場電池技術革命正悄然上演。這里,鈉離子電池為住宅樓和商業企業提供穩定的電力支持,邁出可持續電池應用的重要一步。鋰電池幾乎憑借一己之力成為影響人們生活最廣泛、最深遠的科技之一,但......
發展極端低溫電池對于寒冷氣候下人類活動以及極寒條件下太空探索和深海研究具有重要意義。然而,低溫下的電解液尤其是水系電解液存在易凍結的問題,阻礙了電池在低溫下應用。H2O-solute相圖存在三類典型的......
發展極端低溫電池對于寒冷氣候下人類活動以及極寒條件下太空探索和深海研究具有重要意義。然而,低溫下的電解液尤其是水系電解液存在易凍結的問題,阻礙了電池在低溫下應用。H2O-solute相圖存在三類典型的......
經過一年奮戰,我們研發的綠色低成本鈉離子電池進入中試階段,預計今年四季度可以進入產業化生產。”華南師范大學化學學院教授鄭奇峰近日受訪時說。2023年3月,“華南師范大學—耐普電源綠色低成本鈉離子電池研......
5月14日,我國首個大容量鈉離子電池儲能電站——伏林鈉離子電池儲能電站已在南寧建成投運。這是國家重點研發計劃“百兆瓦時級鈉離子電池儲能技術”項目示范工程的一期工程,工程的投產標志著鈉離子電池大規模儲能......
5月11日,從南方電網公司了解到,我國首個大容量鈉離子電池儲能電站——伏林鈉離子電池儲能電站在廣西南寧建成投運。這是國家重點研發計劃“百兆瓦時級鈉離子電池儲能技術”項目示范工程,通過自主創新,首次將鈉......