全固态钠离子电池(AS3iB)因其在宽温度范围内的适当安全性和稳定性而备受追捧,用于固定式储能系统。低成本、低氧化还原电位和高容量的硬碳(HC)是实现实用的大型钠离子电池不可或缺的组成部分。然而,利用这种阳极材料的电池的能量密度受到其较低的初始库仑效率(ICE)的限制。
在此,加州大学圣地亚哥分校孟颖教授提出了两种策略,即i)额外的热解和ii)通过NaBH4的热分解进行预沉淀,以改善原始HC的ICE。
文章要点
1)拉曼光谱、X射线光电子能谱和电化学表征表明,热处理增加了HC结构中的Csp2含量,而预钠化提供钠以占据固有的不可逆位点。因此,与半电池配置中的热处理(90%)或原始HC(83%)相比,预钠化HC表现出出色的ICE(>99%)。
2)更重要的是,分别使用预钠化HC和NaCrO2作为阳极和阴极的AS3iB表现出92%的高ICE和294 Wh kg-1cathode的初始放电能量密度。
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Jin An Sam Oh, et al, High-Performing All-Solid-State Sodium-Ion Batteries Enabled by the Presodiation of Hard Carbon, Adv. Energy Mater. 2023, 2300776
DOI: 10.1002/aenm.202300776
https://doi.org/10.1002/aenm.202300776