固態(tài)電池新方向？NaFSI鈉電池電解液開發(fā)

2024-07-19 20:45:42 sh默尼 63

鈉離子電池與鋰離子電池相比，在能量密度、循環(huán)壽命方面性能較差。在原電池中，電解質(zhì)的作用是在正負(fù)極之間傳導(dǎo)離子，其性能直接影響電池的能量密度與循環(huán)壽命。因此，鈉電池電解液開發(fā)重要性突出。

鈉電池電解液性能提升主要有兩種路線，一是改進優(yōu)化已有電解質(zhì)，二是開發(fā)新型電解質(zhì)。目前，鈉電池電解液溶質(zhì)主流產(chǎn)品是NaPF6（六氟磷酸鈉），NaPF6粘度較高，會影響動力學(xué)性能。與之相比，NaFSI粘度小，動力學(xué)性能好，有利于提升鈉離子電池能量密度，并且其在大倍率充放電工況下容量保持率更高，循環(huán)壽命更長，是一種新型的、性能更優(yōu)的鈉電池電解液溶質(zhì)。

除性能方面外，與NaPF6相比NaFSI還具有成本優(yōu)勢。制造NaFSI所需原材料均來源廣泛且價格低廉，其中的氟元素用量會大幅降低。長期來看，由于原材料供應(yīng)更為充足，成本更易于控制，NaFSI大規(guī)模量產(chǎn)經(jīng)濟效益明顯。

鈉離子電池的工作原理、結(jié)構(gòu)組成與鋰離子電池基本一致，從鋰離子電池發(fā)展來看，其電解液的安全性要求正在快速提升，與主流電解液溶質(zhì)LiPF6（六氟磷酸鋰）相比，LiFSI（雙氟磺酰亞胺鋰）在熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電率等方面更具優(yōu)勢，有望逐步取代LiPF6。