在全氣候條件下穩定運行是開發高性能鈉金屬電池(SMB)的一個實際追求,但受到金屬陽極不穩定界面和緩慢動力學的阻礙。在此,重慶大學徐朝和、瞿佰華、王榮華通過機械軋制法設計了一種獨特的多組分Na15Sn4/NaF@Na復合陽極,其中Na15Sn4可以降低成核勢壘,促進Na+的均勻沉積,而NaF可以防止電子隧穿,穩定商業酯電解質中的界面,最終提高電池的性能。
本文要點:
1) 復合陽極的協同調控界面不僅可以促進高剝離/鍍覆能力和超長壽命,而不會形成枝晶,還可以賦予整個SMB超快充電能力和出色的低溫性能:Na15Sn4/NaF@Na||NVP全電池在100 C的超高電流密度下穩定運行1175次循環,室溫下容量保持率為80%,在-20℃下穩定運行1000次循環,容量保持率達到97.9%。
2) 此外,全電池在-40°C的極端低溫下甚至在極端溫度沖擊下的出色穩定性,再加上軟包電池的出色性能,有效證明了Na15Sn4/NaF@Na復合陽極在實際應用方面的潛力。
Menghong Li et.al Manipulation of the Anode Interphase by Multicomponent Composite Sodium for Fast-Charging and Low-Temperature Sodium Metal Batteries Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202422892
https://doi.org/10.1002/adfm.202422892