华科ACS Energy Letters：乙酸钠作为添加剂提高钠离子电池的能量密度

钠离子电池由于资源丰富且成本较低，被认为是商用锂离子电池的一种理想替代品。然而，钠离子电池由于负极界面钠离子的不可逆损失而导致初始库仑效率不理想进而限制了其实际应用。

在此，华中科技大学黄云辉、李真等人利用乙酸钠（NaAc）作为牺牲材料来提供额外的钠。具体而言，NaAc 添加剂在电池循环过程中会产生气体，从而在电极内形成孔隙，进而增强离子运动。同时，气体的消除确保了循环稳定性不受影响，从而显着提高了预碱化电极的倍率性能。

此外，电化学模拟揭示了更均匀的局部电流密度，可以提高电极的容量。随着钠离子和气体的释放，NaAc 添加剂的“死质量”可以被消除。Na₃V₂(PO₄)₃–10%NaAc||硬碳软包电池的能量密度有所提高，比没有添加添加剂的电池提高了38%。

图1. 电池性能及作用机制

总之，该工作采用一种经济有效的有机钠盐 NaAc 作为正极添加剂来制备预沉淀的 NVP 电极。研究表明，向 NVP 正极添加 10% NaAc 可实现最高程度的分解，在电极内形成最多的孔隙。模拟计算证实，预碱化电极中的孔隙降低了高负载下的极化过电位，从而提高了倍率性能。同时，从电池中排出气体可确保稳定的性能并减少与 NaAc 添加剂相关的“死质量”。

基于此，NVP–10%NaAc || HC 软包电池表现出出色的倍率性能，“ICE”高达 76%，能量密度为 146 Wh kg^-1。此外，钠盐的产气行为具有双重目的：在正极中产生孔隙以增强钠离子的运动，同时减少与正极添加剂相关的“死质量”。因此，该工作提出的策略具有广泛的适用性，可为实现高性能 SIB 提供灵感。

图2. 软包电池性能

Sodium Acetate as Residual-Free Presodiation Additive for Enhancing the Energy Density of Sodium-Ion Batteries, ACS Energy Letters 2024 DOI: 10.1021/acsenergylett.3c02744

原创文章，作者：Jenny（小琦），如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/03/26/fdf7b8906a/

华科ACS Energy Letters：乙酸钠作为添加剂提高钠离子电池的能量密度

相关推荐

发表回复