中國(guó)粉體網(wǎng)訊  鈉離子電池具有耐低溫、高倍率,、低成本等優(yōu)勢(shì),，但面臨能量密度的不足的短板。通過(guò)電池體系的固態(tài)化,，引入高比能電極材料可使鈉電池能量密度提升至200Wh/kg以上,，并與傳統(tǒng)鋰離子電池形成匹敵之勢(shì)。

固態(tài)鈉離子電池采用固體電解質(zhì)取代傳統(tǒng)有機(jī)電解液解決了電解液揮發(fā)和泄漏帶來(lái)的燃燒和爆炸等安全問(wèn)題,。同時(shí),，固體電解質(zhì)優(yōu)越的機(jī)械性能和熱/化學(xué)穩(wěn)定性能改善電池壽命和穩(wěn)定性及實(shí)現(xiàn)高能量正極與金屬鈉負(fù)極在固態(tài)鈉離子電池中匹配使用；此外,，固體電解質(zhì)可實(shí)現(xiàn)電池設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化,，不需要額外的電解液容器或隔膜組件，從而提升電池的能量密度,。

然而,，固體電解質(zhì)作為固態(tài)鈉離子電池的核心材料，目前仍面臨著室溫離子電導(dǎo)率低,、電化學(xué)窗口窄,、與電極界面相容性差和接觸差等問(wèn)題。

因此,，增強(qiáng)固體電解質(zhì)的Na⁺電導(dǎo)率,、界面兼容性、界面穩(wěn)定性和降低界面阻抗是固態(tài)鈉離子電池性能提升和商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵,。其中,，正極與固體電解質(zhì)界面阻抗主要源于接觸不緊密、充放電過(guò)程中電極體積效應(yīng)和空間電荷層等,，界面穩(wěn)定性問(wèn)題主要表現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)和界面元素相互擴(kuò)散,；而負(fù)極與SEs的界面問(wèn)題主要為枝晶生長(zhǎng)、界面接觸差和界面兼容性差等,。

針對(duì)上述問(wèn)題,，目前一般通過(guò)表面涂層改性、電極組成調(diào)控,、引入界面夾層,、設(shè)計(jì)新型電池結(jié)構(gòu)等方法來(lái)降低SSBs界面阻抗和改善界面穩(wěn)定性。

正極/固體電解質(zhì)界面可以通過(guò)添加界面潤(rùn)濕劑,、制備復(fù)合正極材料和復(fù)合固體電解質(zhì)等方法來(lái)改善,；負(fù)極/固體電解質(zhì)界面則可以通過(guò)表面涂層改性、構(gòu)建固體電解質(zhì)界面層,、柔性電解質(zhì)夾層,、復(fù)合負(fù)極材料來(lái)改善,。

此外，固體電解質(zhì)與電極材料一體式結(jié)構(gòu)和界面原位固化是目前電極與固體電解質(zhì)界面實(shí)現(xiàn)原子級(jí)接觸的有效方法,，可有效解決固態(tài)鈉離子電池界面Na⁺傳輸性能差和熱力學(xué)穩(wěn)定性差等問(wèn)題,。

2024年10月29-31日在上�,？鐕�(guó)采購(gòu)會(huì)展中心,，由北京粉體技術(shù)協(xié)會(huì)與柏德英思展覽(上海)有限公司聯(lián)合主辦2024第二屆鈉離子電池材料技術(shù)研討會(huì)。屆時(shí),，來(lái)自上海大學(xué)的馮吳亮副研究員將作題為《基于界面優(yōu)化設(shè)計(jì)的高安全長(zhǎng)循環(huán)固態(tài)鈉電池研究》的報(bào)告,。固態(tài)鈉電池的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題均在于界面穩(wěn)定性，本報(bào)告將從界面相調(diào)控,、電極與固體電解質(zhì)組分優(yōu)化入手,，介紹提升界面穩(wěn)定性的重要策略。與此同時(shí),，結(jié)合鈉枝晶生長(zhǎng),、活性鈉消耗、高阻抗等行業(yè)痛點(diǎn),，提供優(yōu)化設(shè)計(jì)思路,，為構(gòu)筑高安全、長(zhǎng)循環(huán),，并同時(shí)兼具高比能特征的固態(tài)鈉電池提供設(shè)計(jì)與發(fā)展思路,。

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

馮吳亮，男,，上海大學(xué)副研究員,，eScience、CarbonNeutralization期刊青年編委,。曾就職于中國(guó)航天科技集團(tuán),，從事動(dòng)力型鋰離子電池及固態(tài)電池電芯研發(fā)一職，2022年加入上海大學(xué)理學(xué)院,。主要研究方向?yàn)楣虘B(tài)鋰/鈉電池,、鋰/鈉離子固體電解質(zhì)、金屬鋰/鈉負(fù)極等,。目前已在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》,、《美國(guó)化學(xué)會(huì)》、《先進(jìn)材料》等國(guó)際知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,；五項(xiàng)國(guó)家發(fā)明獲授權(quán),；主持及參與國(guó)家級(jí)、省部級(jí)以及校企聯(lián)合項(xiàng)目十余項(xiàng),。

參考來(lái)源：楊冬榮等《全固態(tài)鈉離子電池及界面改性》,、翁偉《鈉離子硫化物固體電解質(zhì)的制備和電化學(xué)性能研究》等

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）

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