钠离子电池在氟化液浸没冷却下的热失控行为与危害评估
eTransportation 刊发研究,评估钠离子电池在氟化液浸没冷却条件下的热失控行为与危害。作者为 Jinyong Ren、Jiaxin Guo、Yaohong Zhao 等。
eTransportation 刊发研究,评估钠离子电池在氟化液浸没冷却条件下的热失控行为与危害。作者为 Jinyong Ren、Jiaxin Guo、Yaohong Zhao 等。
Energy Storage Materials 刊发研究,Xiaowen Qv 等人提出一体化聚合物添加剂策略,用于提升钠电池高面载正极的循环稳定性。该工作针对高面载正极在钠电池中的循环衰减问题,通过聚合物添加剂改善正极性能。
Xibin Lu 等人在 eTransportation 第 29 卷发表研究,用光纤传感器识别不同规格圆柱 Li-ion 与 Na-ion 电芯的产热与散热机制。作者包括 Jean-Marie Tarascon、Jiaqiang Huang 等,论文 2026 年 9 月出版。
推荐理由:用光纤传感器在圆柱 Li-ion 与 Na-ion 电芯内部区分产热与散热路径,为不同规格电芯的热行为对比提供实测手段。
研究人员通过竞争还原机制在钠金属电池中理性构建了一种抗溶解的 SEI。该策略旨在抑制 SEI 的溶解,从而提升钠金属电池的稳定性。相关成果发表于 Energy Storage Materials。
通过 Ag/Na 双离子共改性策略,锌离子电池实现了宽温域工作能力。该研究由 Ming Zhao、Xiang Wu 与 Yoshio Bando 完成,发表于 Journal of Energy Chemistry 第 123 卷。
针对 Na4Fe3(PO4)2P2O7 正极,研究采用双位点缺陷抑制策略提升钠离子电池稳定性。相关成果发表于 Journal of Energy Chemistry 第 123 卷,作者包括 Tongyin Shen、Quan Lu、Yujin Wei 等。
研究构建了 Co 单原子修饰的 N 掺杂 TiO₂ 纳米棒阵列自支撑光电极,用于光辅助锂硫电池。该工作将 Co 单原子与 N 掺杂 TiO₂ 纳米棒阵列结合,制成无需粘结剂的自支撑光电极结构。相关成果发表于 Journal of Energy Chemistry 第 123 卷。
Energy Storage Materials 刊发研究,Jie Li 等人用锌卤化物基准固态聚合物电解质实现固态锌碘电池的稳定四电子转移。该电解质支撑锌碘电池四电子转移路径,为固态锌碘电池提供稳定循环。
Journal of Energy Chemistry 第123卷(2026年12月)刊发综述,作者为 Zhongyang Dai、Xiansong Shi、Jiayi Chen、Kuan Wu、Chao Wu,主题是共价有机框架(COF)用于水系锌金属负极,覆盖从机理调控到实用设计两个层面。
发表于 Journal of Energy Chemistry 第 123 卷的研究通过痕量添加剂调控界面化学,提升水系锌离子电池的耐久性。作者为 Ruotong Li、Pei Chen、Yue Liu 和 Juan Yang。
针对硫酸盐正极,研究提出轨道杂化工程策略,通过强化 Fe–O 共价性并抑制 Fe 迁移来稳定结构。该工作由 Guoli Xu 等人完成,发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
针对富锰层状氧化物正极,研究通过抑制 Jahn-Teller 畸变提升其储钠稳定性,相关成果发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。作者为 Yanzhe Zhang、Wenshuo Zhao、Jianqi Sun 等人。
研究人员通过静电纺丝支架内原位聚合聚碳酸亚乙烯酯(PVC),制备出超薄复合聚合物电解质,用于高能锂金属电池。该工作发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者为 Dongmei Xie、Jiwan Kim、Jusung Song、Leiwu Tian 和 Dong-Won Kim。
三阴离子氟化聚合物网络构建的受限微环境可诱导局域无序溶剂化,用于高压准固态锂金属电池。该研究由 Yifan Li 等人完成,发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
选择性 Nb 掺杂在 Na0.85Mn0.58Ni0.29Zn0.04Li0.08Nb0.01O2 层状正极中实现体相与表面协同调控,将 P2 相比例从 25% 提升至 54%,并形成 Nb─O 表面保护层抑制过渡金属溶解。该正极在 4.3 V 高压下实现 600 次稳定循环,Ah 级软包电芯能量密度达 154 Wh kg−1,产气显著降低,并通过针刺测试无温升、无热失控。
通过调控电解液与合金负极的界面反应活性,高载量铋负极在钠离子电池中实现250次循环约99%容量保持率,而高活性电解液下10次循环内容量即衰减至约20%。低活性醚基电解液使铋形成微米级晶粒与薄SEI的多孔电极结构,高活性酯基电解液则驱动粉化为厚SEI包覆的细纳米颗粒并致电极致密化。该机制在钠离子电池Sn负极上得到进一步验证。
研究通过Al-6Mg-0.4Mn-0.2Zr-0.2Sc和Al-6Mg-0.4Mn-0.3Zr-0.08Y两种合金并经热处理制备铝电池负极,用磷酸选择性蚀刻富镁岛获得多孔表面。在0.05和0.1 mA/cm²电流密度下循环稳定,含Sc和Y负极的初始电荷转移电阻较99.99%铝箔分别降低88%和77%,循环后稳定更快。
通过纤维素溶胀化学策略,研究人员从生物质制备出硬碳材料,用于钠离子电池并实现高倍率下的平台容量。该工作由 Kai Gu 等人完成,发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
Energy Storage Materials 刊发研究提出通过介电响应驱动的动态吸附重构双电层,实现超低过电位、长寿命的锌负极。该策略针对锌负极界面稳定性问题,作者为 Ziyou Zhong、Ke Huang、Gongzheng Yang 与 Chengxin Wang。
研究人员在 WSe₂@V₂C 复合材料中结合纳米限域与欧姆界面工程,用于高能钠离子电容器。该工作发表于 Electrochimica Acta 第 580 卷,作者包括 Xuezhao Wang、Guanghua Zhu、Jiaqi Cui 等。
Journal of Power Sources 刊发研究,通过杂原子掺杂工程调控钴锰硒化物的晶格与电子结构,以提升可持续储能与电催化性能。
研究采用离子溅射技术在聚乙烯(PE)隔膜上涂覆 LAGP 纳米膜,并进一步用 Ni、Co 等铁性元素改性,以抑制 Li-S 电池中的多硫化物穿梭效应。SEM 表征了涂层隔膜的表面形貌,阶梯伏安法评估了涂层的电化学性能与改性效果。结果表明,带薄 LAGP 层的 PE 隔膜显著影响多硫化物扩散并抑制穿梭效应,从而减少 Li-S 电池中的不利过程。
一种基于 Zn(ClO₄)₂、乙二醇、1,5-戊二醇和 H₂O 的水合共晶高熵电解液,通过偶极相互作用协同调控焓熵,在零度以下仍维持缓冲的 Zn²⁺ 传输并诱导 Zn(002) 织构沉积。
一种利用 Ga-In-Sn 液态金属本征流动性与亲钠性构建的可规模化改性集流体 LM@Cu,通过液态金属与 Na 的合金化反应降低成核势垒、促进均匀沉积并抑制枝晶与死钠生成。
研究人员将膦酸基功能化聚羧酸醚(P-PCE)引入 PEO 固态电解质,通过多 Li+ 配位机制解离锂盐、打破 PEO 链对 Li+ 的强螯合,并构建高熵溶剂化结构与长程 Li+ 传输通道。
Sino Intelligence Network 发布 v20 开放数据集,索引 1,197 篇中国固态电池、钠离子化学、钙钛矿光伏与特高压智能电网科研文献,由 SinoGreenTech Academic Editorial Board 整理核验。每条记录含英文翻译、同行评审 DOI、结构化摘要及 PDF 下载链接,采用 CC-BY-NC-4.0 许可,数据集压缩包 3.0 MB。
将亚硫酸乙烯酯(ES)加入常规碳酸酯电解液,利用硫中心亚硫酸酯基团与碳中心碳酸酯基团的电子差异重构溶剂-阴离子竞争,促进 PF6− 进入 Na+ 内溶剂化鞘并降低去溶剂化势垒。2.34 Ah NaNi0.33Fe0.33Mn0.33O2||硬碳软包电池在室温下循环 3500 次后容量保持 81.29%(相当于连续循环超过一年),并在 −20°C 至 50°C 区间稳定运行。
研究人员开发了一种由磺化聚苯硫醚(SPPS)纳米纤维沉积在聚丙烯(PP)基底上的不对称隔膜,用于水系锌金属电池。该隔膜靠正极侧为亲水富水区、靠锌负极侧为疏水贫水区,通过磺酸基与[Zn(H₂O)₆]²⁺的强离子-偶极作用促进去溶剂化,抑制锌枝晶沉积,同时加速正极Zn²⁺嵌入/脱出动力学。
钠离子电池首次循环中钠离子的不可逆消耗导致初始库仑效率低和容量快速衰减,预钠化被视为补偿钠损失的关键策略。该综述将物理、电化学、化学及添加剂型预钠化策略的机理与电化学性能、界面理化性质、电极结构演化整合为多维评估框架,并结合 operando 与原位表征解析补偿机制。基于可控性、可扩展性和制造兼容性的比较分析,为预钠化方案选择提供决策指南。
中熵尖晶石正极 ZCNCMO(Zn0.86Co0.28Ni0.04Cu0.03Mn2O4)通过多阳离子协同抑制元素偏析与活性物种溶解,在 0.5 A g−1 下比容量达 520 mAh g−1,2 A g−1 下 2600 次循环容量保持率 98.3%。软包电池循环超 1000 次,基于活性物质能量密度 239.9 Wh kg−1,实际达 56.3 Wh kg−1,并通过钉刺与切割安全测试。
研究团队用水相合成法制备出 W/I 共掺杂的 Na2.8Sb0.9W0.1S3.9I0.1 硫系固态电解质,离子电导率达 10.3 mS cm−1,为湿化学法制备的 SSE 中最高纪录。
通过锂辅助剥离与冷冻干燥制备的 1T/2H-WS2@rGO/MWCNTs 复合负极,利用 rGO 与 MWCNTs 诱导 WS2 部分 2H→1T 相变并稳定金属 1T 相。
Chengwei Gao、Yuanzheng Yue、Changgui Lin 等通过水系策略合成出高电导率硫系固态电解质 Na3-2xSb1-xWxS4-xIx。研究发现,驱动该电解质化学降解的主导因素是氧气而非水分,原因是其氧化电位更高、分解势垒更低。该工作为高性能全固态钠电池提供了一条可规模化路径。
通过电子自旋态调控策略,Na4Fe2.94Mo0.03Co0.03(PO4)2P2O7(MC-NFPP)将 Fe 从中间自旋向高自旋转变,高自旋 Fe2+ 占比从 65.0% 升至 79.2%,同时缩小带隙并降低 Na+ 迁移势垒。该材料将单胞体积波动从 5.78% 降至 3.89%,在 30 C 下实现 89.2 mAh g−1 可逆容量,全电池 1200 次循环后容量保持 96.8%。
一种氮杂冠醚(PMPAC)作为电解液共溶剂,通过其空腔螯合 Na+ 形成紧凑盘状溶剂化络合物,从而提升离子电导率和 Na+ 迁移数,并促进负极表面形成富无机物 SEI。采用该电解液的钠离子电池在 100 C 下实现 38 mAh g−1 的倍率容量,半电池 20 000 次循环容量衰减率仅 0.0024%/次,全电池 10 000 次循环衰减率为 0.0062%/次。
一篇发表于 Advanced Energy Materials 的综述指出,生物基凝胶聚合物电解质(GPE)在锌空气电池(ZAB)中的进展正受限于缺乏严谨且贴合应用的表征流程。
第一性原理计算表明,N 功能化的二维 MBene V2BN2 作为 Li/Na 离子电池负极,因 Li/Na 吸附引发显著电荷重分布而增强离子-基底相互作用,理论比容量分别达 1524 和 762 mAh/g,开路电压低至 0.73 和 0.23 V。其 Li 和 Na 离子迁移能垒分别为 0.49 和 0.29 eV,显示快速离子传输与优异倍率性能。
研究人员提出虚拟电极低能电子显微镜(VE-LEEM),结合同步辐射光电子发射显微镜与原子力显微镜,在纳米尺度追踪无负极固态电池中 Li 和 Na 负极在循环中的形成与溶解。
研究考察了面向钠离子电池高电压多电子反应的新型 NASICON 型 Na₄NiCr(PO₄)₃ 材料,其三方 NASICON 骨架经 Rietveld 精修确认稳定,钠位迁移能垒为 0.468 eV。
作者提出一个可推广的跨尺度计算框架,用于嵌入型电极材料的预测建模,并以钠离子电池正极材料锰六氰基铁酸盐为例。该方法采用主动学习策略,通过迭代的混合巨正则蒙特卡洛与分子动力学采样训练矩张量势,覆盖各钠化程度的构型空间。