离子传输对电池性能起着决定性作用。
基于此,2025年3月4日,东华大学朱美芳院士/徐桂银研究员在国际期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Enhancing Robustness and Charge Transfer Kinetics of Sodium-Ion Batteries through Introduction of Anionic Anchoring Separators》的研究论文。
在此,研究人员提出了一种阴离子锚定策略,通过引入具有正表面电位的隔膜来增强Na+传输动力学。
此外,还开发了一种核磁共振辅助的Hittorf方法,以解决传统Bruce-Vincent方法的局限性,从而准确量化阴离子在时间尺度上的迁移动力学。
结果表明,该策略有效锚定了游离阴离子,增加了体相中溶剂分离的离子对比例,降低了负极处的阳离子转移能垒,并减少了正极处的寄生反应。
对称Na||Na电池可有效运行1600小时以上,Na||Na3V2(PO4)3电池在有限的Na过量和贫电解液条件下具有稳定的循环性能。
组装的HC||Na3V2(PO4)3软包电池实现了高达225.7 W h kg-1的能量密度。
该策略为高性能、长循环的钠离子电池提供了一种新的选择。
图文解读图1:阴离子锚定效应及溶剂化结构的模拟
图2:负极稳定性和沉积/剥离可逆性的表征
图3:HC||NVP全电池的电化学性能
文献信息Enhancing Robustness and Charge Transfer Kinetics of Sodium-Ion Batteries through Introduction of Anionic Anchoring Separators,Journal of the American Chemical Society,2025. https://doi.org/10.1021/jacs.4c16227.