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导读:本文简要介绍有机电解质、水系电解质、离子液体电解质、固体聚合物电解质、无机固态复合电解质和凝胶态聚合物电解质等体系在钠离子电池中的研究进展,讨论这些电解质体系的电导率、电化学窗口、热稳定性等特点。
单位:北京理工大学材料学院白 莹等
钠离子电池电解质对钠离子电池的电化学性能、安全性能等具有重要的作用。本文介绍了几种主要的钠离子电池电解质,包括有机电解质、水系电解质、离子液体电解质、固体电解质、凝胶态聚合物电解质。钠离子电池目前普遍采用的是以NaPF6或NaClO4作钠盐、碳酸酯作有机溶剂的电解质,这类电解质已经成功地与多种钠离子电池的正负极材料进行匹配,表现出良好的综合性能。不过,这类电解质在长期工作过程中会腐蚀金属钠电极,影响SEI膜的稳定性,引起电池电化学性能的衰减;另外,液态电解质还普遍都存在漏液、燃烧等安全性隐患。因此,对于相对成熟的钠离子电池液态电解质,需要进一步关注其电极过程的界面问题,提高其安全性,并改善其与电极材料和电池辅料的相容性。此外,对于安全性较高的离子液体电解质、凝聚态聚合物电解质和固体电解质,尚有诸多基础科学问题需要解决,在实用化的过程中还需在电导率、机械强度、成本等因素之间取得平衡。钠离子电池的前期发展是以各种嵌钠电极材料的尝试作为主要推动力,而钠离子电池在电化学储能中的大规模应用需要展现出长寿命、低成本的综合性能,电解质作为这一体系中的重要组成部分,对推动钠离子电池未来的发展也将起到越来越重要的作用。
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