北京理工大学，刚发Science ，又发Science子刊！
文摘
2024-11-22 18:29
四川
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固态钠电池（SSBs）因具备高能量密度、低成本和高安全性等特点，在绿色低碳能源结构构建中发挥着重要作用。相比传统的液态电解质，固态电解质（SEs）具有不可燃、高稳定性的优势，因此被广泛应用于新一代高安全性、高能量密度的电池领域。然而，固态钠电池中普遍存在界面阻抗大和钠枝晶生长问题，这对电池的长期循环性能和安全性提出了严峻挑战。近日，北京理工大学材料学院金海波、Chengzhi Wang等研究团队在固态钠电池研究中取得了重要进展。该团队设计并制备了一种掺杂Eu³⁺的荧光型Na₃Zr₂Si₂PO₁₂（NZSP）固体电解质，通过引入荧光探针实现了三维光学成像技术（共聚焦激光扫描显微镜，CLSM）在钠枝晶观测中的应用。他们开发了一种荧光断层成像（FT）方法，能够实时、直观地揭示充放电循环过程中钠枝晶的生长路径和形态演变规律。研究发现，在数次循环后出现小型钠岛，随着循环次数增加，逐渐形成直径超过12微米的大型枝晶，最终达到临界体积，引发短路或性能衰退。此外，研究团队通过调控Eu³⁺的掺杂比例，制备出具有优异界面性能和荧光特性的NZSP-5%EO固体电解质，并在25°C条件下实现了超过1年的钠镀/剥循环稳定性，显著提升了电池的长效性能。该研究不仅提供了一种低成本、易操作的三维钠枝晶观测手段，还为固态电解质的功能化设计提供了新的思路。这一成果为推动高性能固态钠电池的实际应用奠定了重要基础。👉 点击左下角“阅读原文”，即可直达原文！💖
