钠离子电池(SIBs)作为电网规模储能系统的潜在候选者之一,需要应对极端天气条件。然而,具有宽工作温度范围的全天候SIBs却鲜有报道。
基于此,复旦大学王永刚教授报道了开发了了一种宽温SIB,它由碳涂层的Na4Fe3(PO4)2P2O7(NFPP@C)正极、铋(Bi)负极和二甘醇基电解液构成。
文章要点
1)研究人员利用原位傅里叶变换红外衰减全反射(FTIR/ATR)光谱和原位/非原位X射线衍射(XRD)表征,成功地证明了Bi电极在乙醚基电解液(1 M NaPF6溶解于二甘醇)中的溶剂共插层过程及其相关的合金化反应。
2)此外,对Na/Bi半电池的测试证实,Bi电极在二甘醇基电解液中表现出良好的低温行为。同时,NFPP@C正极材料由于其三维扩散通道保证了Na+即使在低温下也能快速转移。
3)得益于二甘醇基电解液的低冰点(−71.2 °C)和高沸点(151.5 °C),开发的Bi//NFPP@C电池可以在−70-100 °C的宽温度范围内正常工作。
参考文献
Zhi Li, et al, Sodium-ion Battery with a Wide Operation-Temperature Range from−70 to 100 °C, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202116930
https://doi.org/10.1002/anie.202116930