PNNL开发新型电解液 可大幅延长钠离子电池的使用寿命

盖世汽车讯钠储量丰富，而且成本低，被视为新电池技术的主要候选者。然而，钠离子电池的性能有限，阻碍了其大规模应用。据外媒报道，美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究团队开发了一种钠离子电池，通过巧妙改变电解液的核心成分，帮助解决钠基电池的性能问题。实验室测试显示，这种电池的使用寿命大大延长。

（图片来源：PNNL）

研究人员表示，原则上来说，钠离子电池技术有望变得更加持久、环保。这项研究提供了一种有前途的配方，未来可能用于电动汽车和储存太阳能。

电解液是将盐溶解在溶剂中而制成的。在电池中，电解液是实现能量流动的循环“血液”，使带电离子在正、负极之间流动。随着时间的推移，保持能量流动的电化学反应放慢，导致电池无法再充电。在目前的钠离子电池技术中，这个过程比类似的锂离子电池要快得多。

为了解决这一问题，PNNL的团队改变溶液和盐的类型，创造了一种全新的电解液配方。在实验室测试中，这种新配方展现出耐用性。在4.2V的电压下，所制造的电池经过300次循环后，可保持90%的电池容量，超过之前报道过的大多数钠离子电池。

在钠离子电池中，目前的电解液配方会导致负极表面的保护膜逐渐溶解。这些薄膜非常重要，不仅允许钠离子通过，而且能保持电池寿命。PNNL的新技术可以稳定这些保护膜。新型电解液还可在正极上产生超薄保护层，有助于稳定整个装置。

这种新钠离子技术采用自然灭火溶液，不受温度变化的影响，可以在高压下运行。关键在于负极上形成的超薄保护层。这种超薄层形成后即可保持稳定，从而提供长循环寿命。PNNL电池化学研究人员Phung Le表示：“研究人员还测试了正极上产生的蒸汽，结果发现所产生的气体量非常小。这为开发稳定的电解液提供了新的见解，以用于可在高温下工作的钠离子电池。”

目前，钠离子技术在能量密度上仍落后于锂。但是，这种电池也具有自己的优点，例如不受温度变化的影响、稳定性和循环寿命长，未来有望应用于某些轻型电动汽车甚至电网储能。该团队将继续完善设计，比如减少并最终消除对钴的需求。无论回收与否，钴都是有毒且昂贵的。

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