近日，大连理工大学材料科学与工程学院副院长胡方圆教授和团队研发出一种“仿心脏”式电极材料，其呈现出节律性的体积变化，基于微应力泵其能促进离子流快速传输，解决了钠离子电池中 Na+ 传输缓慢问题。所构筑的 Ah 级软包电池，在 1 C 电流密度下经过 500 次循环充放电过程后，其容量保持率为 90.2%。
图 | 胡方圆（来源：胡方圆）
研究中，课题组通过新型高性能聚合物包覆液态金属，并将其作为电极材料。
研究表明：
在电化学氧化反应过程中，电极电势增加，液态金属界面张力降低，使其呈现舒张形态，从而有利于 Na+ 的脱出。
在电化学还原反应过程中，电极电势降低，液态金属界面张力增加，使其呈现收缩形态，从而有利于 Na+ 嵌入。
此外，他们开发了微应力-电化学信号原位监测装置，实现了原位实时动态监测工况下钠离子电池的电化学性能。
作为一种新型的高性能聚合物/液态金属复合电极材料，这种“仿心脏”式电极材料具有优异的电化学性能及自修复功能，可有效延缓电化学能源器件失效，利于提高电化学能源器件的容量和循环稳定性。
这类新型高性能聚合物/液态金属复合电极材料的制备方法高效可行，有望应用于各研究领域中。此外，该类材料还可赋予电化学能源器件以柔性、可穿戴、可打印等功能。
（来源：Energy & Environmental Science）
用“仿心脏”微应力泵促进离子流传输
据该团队介绍，可再生能源的获取技术存在间歇性和不稳定等问题，需要整合高效的智能电网系统进行稳定的能量储存。
钠离子电池具有资源丰富、成本低等优势，在规模储能市场中具有更广阔的应用前景。然而，电网系统在大功率工况下，迫切需要高效储能系统进行快速充放电。
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