【钠电池】AM：高电压钠离子电池正极材料！

电极/电解质界面不稳定、反应动力学迟缓、过渡金属(TM)溶解等问题一直是影响钠离子电池正极材料循环性能的重要因素。 近日， 中南大学张治安教授，Yanqing Lai，香港城巿大学Hongyan Sun 开发了一种多功能的蛋白质粘合剂-丝胶蛋白/聚丙烯酸(SP/PAA)，其显示出了解决这些问题的独特物化性质。 这种多功能的蛋白质基粘合剂对高性能电池的开发具有启发意义

文章要点

1 ） 交联SP和PAA之间的高亲水性和强氢键相互作用导致粘合剂层的均匀涂覆，并用作高电压Na ₄ Mn ₂ Fe(PO ₄ ) ₂ P ₂ O ₇ 正极材料(NMFPP)上的人工界面。

2 ） 通过系统的实验和理论计算，研究人员发现，SP/PAA粘合剂在高电压下具有是电化学稳定性，并且由于丝胶蛋白和电解质阴离子ClO ₄ ^- 之间的相互作用而具有增加的离子电导率，这可以提供额外的钠迁移路径，同时大大降低了能垒。此外，粘结剂与NMFPP之间的强相互作用力可以有效地保护正极免受电解液腐蚀，抑制锰的溶解，稳定晶体结构，保证循环过程中电极的完整性。

3 ） 得益于这些优点，基于SP/PAA的NMFPP电极表现出增强的倍率和循环性能。值得注意的是，研究人员在Na ₃ V ₂ (PO ₄ ) ₂ F ₃ 上进一步证实了SP/PAA粘合剂的通用性。

参考文献

Huangxu Li, et al, Robust Artificial Interphases Constructed by a Versatile Protein-Based Binder for High-Voltage Na-Ion Battery Cathodes, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202202624

https://doi.org/10.1002/adma.202202624