基于预钠化硬碳干法负极的准固态钠离子电池

作者：周海云; 周海涛; 凌峰; 伍建春; 李晓伟; 侯栋; 葛静怡; 徐腾; 高宏权

来源：中国科技论文, 2023, 18(12): 1299-1307.

• 钠离子电池
• 硬碳
• 金属钠
• 干法电极
• 聚苯硫醚

制造了一种长寿命和高能量密度的准固态钠离子电池。该电池采用了预钠化硬碳(HC/Na)干法负极和聚乙烯(polyethylene, PE)-聚苯硫醚(polyphenylene sulfide, PPS)基复合固态隔膜(PE-PPS based composite solid state separator, PE-PPS-CSSS)。预钠化将硬碳干法负极的首次库仑效率从73%提高到93%,同时解决了干法负极中聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)“吃”钠的问题。使用PE-PPS-CSSS实现了钠在HC/Na干法负极上的均匀沉积/解离，有效解决了采用商用PE隔膜的钠电池在循环过程中电压不稳定和容易短路的问题。采用PE-PPS-CSSS和HC/Na干法负极组成的金属钠对称电池在电流密度为0.5 mA·cm-2的情况下可以实现超过300 h的循环稳定性，由Na3V2(PO4)3(NVP,面容量为1 mAh·cm-2)和HC/Na组成的全电池在300圈循环后容量保持率在70%以上，且充放电平台稳定、平整，理论能量密度可达360 Wh·(kg NVP)-1。

• 单位
  江苏大学