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華科ACS Energy Letters：乙酸鈉作為添加劑提高鈉離子電池的能量密度

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華科ACS Energy Letters：乙酸鈉作為添加劑提高鈉離子電池的能量密度鈉離子電池由于資源豐富且成本較低，被認為是商用鋰離子電池的一種理想替代品。然而，鈉離子電池由于負極界面鈉離子的不可逆損失而導致初始庫侖效率不理想進而限制了其實際應用。
華科ACS Energy Letters：乙酸鈉作為添加劑提高鈉離子電池的能量密度
在此，華中科技大學黃云輝、李真等人利用乙酸鈉（NaAc）作為犧牲材料來提供額外的鈉。具體而言，NaAc 添加劑在電池循環過程中會產生氣體，從而在電極內形成孔隙，進而增強離子運動。同時，氣體的消除確保了循環穩定性不受影響，從而顯著提高了預堿化電極的倍率性能。
此外，電化學模擬揭示了更均勻的局部電流密度，可以提高電極的容量。隨著鈉離子和氣體的釋放，NaAc 添加劑的“死質量”可以被消除。Na3V2(PO4)3–10%NaAc||硬碳軟包電池的能量密度有所提高，比沒有添加添加劑的電池提高了38%。
華科ACS Energy Letters：乙酸鈉作為添加劑提高鈉離子電池的能量密度
圖1. 電池性能及作用機制
總之，該工作采用一種經濟有效的有機鈉鹽 NaAc 作為正極添加劑來制備預沉淀的 NVP 電極。研究表明，向 NVP 正極添加 10% NaAc 可實現最高程度的分解，在電極內形成最多的孔隙。模擬計算證實，預堿化電極中的孔隙降低了高負載下的極化過電位，從而提高了倍率性能。同時，從電池中排出氣體可確保穩定的性能并減少與 NaAc 添加劑相關的“死質量”。
基于此，NVP–10%NaAc || HC 軟包電池表現出出色的倍率性能，“ICE”高達 76%，能量密度為 146 Wh kg-1。此外，鈉鹽的產氣行為具有雙重目的：在正極中產生孔隙以增強鈉離子的運動，同時減少與正極添加劑相關的“死質量”。因此，該工作提出的策略具有廣泛的適用性，可為實現高性能 SIB 提供靈感。
華科ACS Energy Letters：乙酸鈉作為添加劑提高鈉離子電池的能量密度
圖2. 軟包電池性能
Sodium Acetate as Residual-Free Presodiation Additive for Enhancing the Energy Density of Sodium-Ion Batteries,?ACS Energy Letters?2024 DOI: 10.1021/acsenergylett.3c02744

原創文章，作者：Jenny（小琦），如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/03/26/fdf7b8906a/

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