4 月 6 日消息,綜合科技日報(bào)報(bào)道和中科海鈉今日分享,中國科學(xué)院物理研究所、中科海鈉胡勇勝研究員團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種具有自保護(hù)功能的可聚合不燃電解質(zhì)(PNE),全球首次在安時(shí)級鈉離子電池中實(shí)現(xiàn)徹底阻斷熱失控。

團(tuán)隊(duì)在 3.5 Ah 級鋼殼圓柱鈉離子電芯中實(shí)現(xiàn) 300℃ 高溫下不發(fā)生熱失控,順利通過針刺試驗(yàn),電芯不冒煙、不起火、不爆炸。該研究以“Thermal runaway-free ampere-hour-level Na-ion battery via polymerizable non-flammable electrolyte”為題發(fā)表于《自然 · 能源》。
據(jù)介紹,胡勇勝研究員團(tuán)隊(duì)利用 NaBF4 為主鹽,NaPF6 為輔助界面調(diào)控劑構(gòu)建雙鹽體系,解決了硬碳負(fù)極兼容難題,優(yōu)化了電極-電解液界面。
同時(shí),基于磷酸三乙酯(TEP),在不可燃的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)熱致聚合,在高溫下可快速固化形成隔斷層,屏蔽正負(fù)極間的機(jī)械 / 化學(xué)串?dāng)_,徹底阻斷電池?zé)崾Э胤磻?yīng),成功實(shí)現(xiàn)安時(shí)級鈉離子電池?zé)o熱失控。

值得一提的是,這一突破并未犧牲電池高性能表現(xiàn),其兼具極好寬溫性能(-40℃ 到 60℃)和耐高壓穩(wěn)定性(>4.3V),即使在 4.3 V、211 Wh/kg(基于電芯重量計(jì)算)的高電壓、高比能 Ah 級軟包電芯中依然能保持穩(wěn)定運(yùn)行并通過針刺試驗(yàn),且材料均為成熟工業(yè)化產(chǎn)品,具備極高產(chǎn)業(yè)化競爭優(yōu)勢。

