在全气候条件下稳定运行是开发高性能钠金属电池(SMB)的一个实际追求,但受到金属阳极不稳定界面和缓慢动力学的阻碍。在此,重庆大学徐朝和、瞿佰华、王荣华通过机械轧制法设计了一种独特的多组分Na15Sn4/NaF@Na复合阳极,其中Na15Sn4可以降低成核势垒,促进Na+的均匀沉积,而NaF可以防止电子隧穿,稳定商业酯电解质中的界面,最终提高电池的性能。
本文要点:
1) 复合阳极的协同调控界面不仅可以促进高剥离/镀覆能力和超长寿命,而不会形成枝晶,还可以赋予整个SMB超快充电能力和出色的低温性能:Na15Sn4/NaF@Na||NVP全电池在100 C的超高电流密度下稳定运行1175次循环,室温下容量保持率为80%,在-20℃下稳定运行1000次循环,容量保持率达到97.9%。
2) 此外,全电池在-40°C的极端低温下甚至在极端温度冲击下的出色稳定性,再加上软包电池的出色性能,有效证明了Na15Sn4/NaF@Na复合阳极在实际应用方面的潜力。
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