鈉金屬基固態電池是極具潛力的下一代電池技術,然而,制造能夠在高電流密度下循環的獨立固體電解質一直是開發室溫固態鈉電池的主要挑戰。近日,馬里蘭大學Eric D. Wachsman報道了鈉金屬陽極固態電池的3D雙摻雜NASICON結構中的高速率循環。
本文要點:
1) 作者通過開發高導電性Zn2+和Mg2+雙摻雜Na3Zr2SiPO12(NASICON)固體電解質,并制備涂有納米ZnO層的3D多孔致密多孔結構(具有超薄、25μm的致密隔膜),實現了3.5 Ω cm2的極低陽極界面電阻。這使其在室溫下能夠達到30mA/cm2的高臨界電流密度,并且實現了10.8Ah/cm2的鈉循環容量。
2) 此外,作為概念驗證,作者將軟包電池與Na3V2(PO4)3陰極組裝在具有鈉金屬陽極的致密多孔雙層電解質上,并在室溫下實現高達2C的速率循環。
Prem Wicram Jaschin et.al High-rate cycling in 3D dual-doped NASICON architectures toward room-temperature sodium-metal-anode solid-state batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03879C
https://doi.org/10.1039/D3EE03879C