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#钠电

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10月20日周二
  1. Advanced Materials31

    一个跨化学体系的固态离子导体简单描述符

    研究人员提出"距离收缩"(Δd)这一简单可迁移描述符,用于跨 Li、Na、K、Mg 离子导体及氧化物、硫化物、卤化物等多种阴离子化学体系的固态离子迁移筛选。该描述符衡量迁移离子沿路径相对平衡位置的最大局部收缩,可区分低势垒与高势垒路径。将其用于高通量筛选,复现了多种已知快离子导体并发现此前未探索的候选材料,快离子输运经 nudged elastic band 计算和从头算分子动力学验证。

  2. Advanced Materials22

    同步多级组装实现介孔纳米嵌入型框架负极,助力快充钠离子电池

    研究者提出同步多级组装策略,合成出介孔纳米嵌入型金属氧化物框架负极,其中 M-Na4Ti5O12/C 在 10 A g−1 下比容量约 115 mAh g−1,0.2 A g−1 循环 1000 次单圈容量衰减低于 0.023%。该材料依托互连介孔通道实现超快 Na+ 扩散与低势垒纳米级离子传导,软包电池功率密度约 4.7 kW kg−1,稳定循环 1200 次,高倍率下优于硬碳。

  3. Advanced Materials22

    钠金属电池通过电解液调控界面实现稳健性能:基础、设计策略与工况表征综述

    该综述系统梳理了钠金属电池(SMBs)的主要实用瓶颈,并指出固体电解质界面膜(SEI)是克服这些挑战的关键中介,系统阐述了其形成机制。文章全面评述了溶剂工程、盐化学优化、添加剂利用及高浓度、局部高浓度、弱溶剂化电解液等策略,用于调控 Na+ 传输并构建机械稳健、离子导电且电子绝缘的 SEI 层。

10月18日周日
  1. 关键词流·BMS 与电池智能算法58

    串联钠离子电池组被动自发热均衡效应:定量表征、能力边界与一致性拉平收益曲面

    该研究沿用前作定理,定量刻画串联钠离子电池组中被动自发热的自均化机制:在 -30 ℃/0.5C 下容量 COV 拉平 39.7%,高低差距收窄 33.9%,模型补全前后结果一致(40.7%→39.7%)。

    推荐理由:该文量化了串联钠电电池组中被动自发热对内阻与容量离散的拉平幅度,并给出失效边界与倍率甜区。

10月16日周五
  1. Advanced Materials20

    O3型Na(NiFeMn)1/3O2正极阴离子掺杂机理研究:价电子构型与离子半径决定掺杂效果

    以O3型Na(NiFeMn)1/3O2为模型,结合实验与DFT计算发现,阴离子掺杂效果由掺杂剂的价电子构型和离子半径两个本征属性决定。半径匹配时,给电子的F降低Fe3+含量,提升高压与空气稳定性;吸电子的N氧化Ni2+,加速衰减。尺寸过大(Cl、Br)或半径失配(B)的掺杂剂则导致结构坍塌,该双参数框架可实现正极的预测性设计。

  2. 关键词流·SOX 与寿命预测20

    钠基固态结构电池用于近表面安装 RC 结构加固与储能

    一种钠离子基固态结构电池被嵌入 CFRP 外壳中,在近表面安装(NSM)加固钢筋混凝土结构时同时承担加固与储能功能。该电池采用具有压电、热释电和铁电特性的钠基玻璃电解质,混凝土块拉拔试验验证了其荷载传递、粘结行为与失效模式。器件兼具结构增强与储能能力,并有望通过压电响应实现结构健康监测。

  3. Advanced Materials31

    受细胞启发的“水包水”双相电解液,实现高可逆水系锌离子电池

    一种全水相“水包水”(W/W)双相电解液通过 PEG/Dex 液-液相分离构建,富 Dex 液滴(约 10 µm)悬浮于富 PEG 水相中,作为动态离子缓冲层重新分配 Zn²⁺ 并均匀化界面离子通量。Zn||Zn 电芯在 10 mA cm⁻²、10 mAh cm⁻² 下稳定循环 1100 h,Ah 级 Zn||NaV₃O₈ 软包电池可长期运行。该工作表明界面静电而非溶剂化学可调控 Zn²⁺ 传输。

  4. Advanced Energy Materials21

    通过前驱体化学调控应力:O3 型层状氧化物正极从合成到循环稳定性

    一种利用低熔点金属盐前驱体的合成策略,将固相反应动力学从颗粒间扩散转变为分子级均匀混合,使 O3 型层状氧化物正极的循环容量保持率提升 25.65%。热分析与动力学计算显示,金属盐体系 NFM-A 的反应活化能显著降低,残余应力低且分布均匀;传统氧化物路线 NFM-O 则出现应力集中、层间滑移与颗粒开裂。结合原位 XRD 与有限元模拟,研究揭示初始应力分布对电化学循环中结构完整性的关键作用。

  5. Advanced Materials26

    氧氧化还原正极中脆弱准平带引发的电压滞后

    氧氧化还原正极在首圈等过程中电压滞后超过1 V,长期制约锂/钠离子电池能量效率与实用化。研究提出准平带框架:费米能级附近的氧2p态对扰动本征敏感,脱锂时的轻微晶格畸变或室温热振动即可放大能带色散并诱发滞后。未来材料设计应稳定对称性以维持准平带特征,并通过轨道杂化增强其抗扰动能力。

  6. Advanced Energy Materials22

    钠离子电池技术:进展与挑战

    《Advanced Energy Materials》刊发钠离子电池技术综述,梳理该领域的进展与挑战。文章以钠离子电池技术为对象,讨论其研究现状与面临的问题,具体数据与结论以原文为准。

  7. Advanced Energy Materials22

    O3型NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2高电压衰减抑制机制:钠离子电池的电压切换策略

    针对O3型NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2(NFM111)正极在2–4.3 V高深度充电循环下快速容量衰减的问题,研究发现切换至2–4.0 V中等深度循环可稳定已形成的损伤区域,抑制其快速扩展并阻止对周围完好区域的持续侵蚀。经2–4.3 V循环衰减后的电芯切换电压后,容量保持率可恢复至与仅在2–4.0 V下循环的电芯相当的水平。

  8. Advanced Energy Materials20

    聚丙烯腈基碳纳米纤维闭孔形成与界面微环境调控机制研究:面向高效储钠

    聚丙烯腈基碳纳米纤维在1400°C最优热解温度下经"拉链式"点-线-面固相融合,实现层间距、闭孔与3D导电骨架的协同平衡,GCNFs-1400首次库仑效率达96.2%。醚基电解液相比酯基电解液更利于形成更薄、更均匀且化学稳定的SEI膜。材料微结构与界面微环境的双重调控,使该材料在无预钠化钠离子电池和钠离子电容器中展现出优异的倍率性能与长期稳定性。

  9. Advanced Energy Materials12

    双二醇协同改性 PAM/Gly/EG 水凝胶电解质实现宽温域锌离子电池

    研究人员通过甘油(Gly)与乙二醇(EG)双二醇协同改性,一步法制备出宽温域 PAM/Gly/EG 复合水凝胶电解质,可重构氢键网络并调控 Zn²⁺ 溶剂化构型,抑制锌枝晶与副反应。所得 Zn||Zn 对称电池在 1 mA·cm⁻² 下循环寿命达 3160 h,并在 −20°C 和 50°C 下分别稳定循环 500 h 和 300 h。

  10. Advanced Energy Materials26

    铁电β-PVDF/氟化氮化硼负极保护层:内建电场引导低吸附抑制锂硫电池多硫化物副反应

    一种掺入氟化硼纳米片的极化铁电β-PVDF层(PPFBN)通过内建电场促进Li⁺向负极传输并阻挡多硫化物阴离子迁移,其本征低多硫化物亲和力可维持保护层长期功能。Li/Li对称电池在含多硫化物电解液中以2 mA cm⁻²、2 mAh cm⁻²稳定循环超1000 h;全电池0.5 C下500次循环容量保持80.4%,贫电解液条件下循环寿命较裸锂延长150次以上。

  11. Advanced Energy Materials24

    无负极钠金属电池实现低温快充:电解液溶剂化与集流体界面协同设计

    一篇综述提出电解液溶剂化工程、集流体功能化、预钠化与AI分子模拟四域协同设计框架,以突破无负极钠金属电池在低温快充下的界面动力学瓶颈。该综述指出,追求高能量密度会加剧界面不稳定性,形成"稳定性悖论",导致钠沉积不均与容量快速衰减。近期软包电芯已实现>200 Wh kg⁻¹,并在−40°C至60°C范围内稳定循环。