美国普渡大学Sunghwan Lee Angew.:超薄氟基聚合物界面赋能,助力无钠负极钠电池长循环、高安全运行
电化学能源
2026-06-17 09:12
文章摘要
无钠负极钠电池因高能量密度备受关注,但面临金属钠沉积/剥离可逆性差及软短路等挑战。美国普渡大学Sunghwan Lee团队提出三项界面设计准则:保证界面组分横向均匀、厚度小于70 nm、采用有机-无机杂化结构。他们通过引发化学气相沉积(iCVD)在铝集流体上制备20 nm超薄聚十二氟庚基丙烯酸酯(pDFHA)涂层,该涂层在钠沉积时原位转化,形成外层含聚合物、内层富NaF的均匀杂化界面。该界面均化Na⁺通量,抑制局部电流集中与枝晶生长,防止软短路。结果显示,改性电极对称电池在1 mA·cm⁻²下稳定循环超2000 h;无钠负极全电池(Na₃V₂(PO₄)₃正极)在1 C倍率下初始比容量90.1 mAh·g⁻¹,200次循环后容量保持率90.8%。该研究为无钠负极电池提供高效界面改性策略,并建立理论基础可扩展至其他碱金属体系。
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