维度网讯,中国科学院物理研究所、中科海钠胡勇胜研究员团队近期研制出一种可聚合阻燃电解液(PNE),并在安时级钠离子电池中完成了安全验证。实验结果显示,采用该电解液体系的3.5 Ah级钢壳圆柱电芯在300℃高温环境下不发生热失控,并通过了针刺试验,测试全过程表现为不冒烟、不起火、不爆炸。
该技术核心在于构建了以NaBF4为主盐、NaPF6为辅助调控剂的双盐体系,解决了阻燃电解液与硬碳负极的兼容性问题。研究团队利用磷酸三乙酯(TEP)的热致聚合特性,使电解液在高温受热时快速固化形成隔断层,通过物理与化学手段屏蔽正负极间的串扰,阻断电池内部的热滥用链式反应。
在性能参数方面,该电解液体系在4.3 V高电压环境下表现出稳定的电化学性能。基于电芯重量计算,其实测能量密度达到211 Wh/kg。在针对Ah级软包电芯的第三方安全检测中,该电池顺利通过了热滥用与针刺等极端工况测试。
目前,该项研究成果已发表于《自然·能源》(Nature Energy)。该技术的验证成功,为高安全钠离子电池从实验室研究向安时级电芯应用导入提供了实证支撑,特别适用于对热管理要求严苛的储能及动力应用场景。
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