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中國團隊研發鈉金屬電池 實驗室實現4分鐘極速充電

中國東南大學與揚州大學研究團隊開發的鈉金屬電池,在實驗室條件下以15C倍率完成充放電,僅需4分鐘,創下快充新紀錄。新型凝膠電解質有效抑制枝晶生成,但量產與實際應用仍面臨挑戰。

Editorial Team2026/7/16更新 2026/7/16

中國研究團隊在鈉金屬電池技術取得突破性進展。東南大學與揚州大學合作研發的新型鈉金屬電池,在實驗室環境下實現15C高倍率充放電,相當於僅需4分鐘即可完成一次完整充電或放電,創下鈉金屬電池快充領域的最新紀錄。這項成果有望為電動車與儲能系統帶來革命性變革,但距離商業化應用仍需克服多項技術難題。

創新電解質解決枝晶難題

研究團隊開發的關鍵技術在於「Sn-FB QSE」凝膠型準固態電解質。傳統鈉金屬電池在充電過程中容易產生枝晶,這些針狀結晶可能刺穿電池隔膜,導致短路甚至起火風險。Sn-FB QSE電解質透過均勻引導鈉離子沉積,有效抑制枝晶生成,顯著提升電池安全性與穩定性。

在極速充放電測試中,該電池在15C倍率下仍能維持80.1 mAh/g的比容量,展現優異的高功率輸出能力。研究團隊表示,這項成果證明鈉金屬電池在快充領域的巨大潛力,但強調實驗室環境與實際應用場景存在顯著差異,尤其在熱管理、電流波動與安全標準等方面仍需進一步驗證。

耐久性測試成績亮眼 量產挑戰浮現

在長期循環穩定性方面,該電池在3C倍率(約20分鐘充電)下表現優異,經過2,000次充放電循環後,容量保持率高達90%。此外,研究團隊進行的鈉-鈉對稱電池測試顯示,電池在持續運作超過6,000小時後仍未出現失效,進一步驗證了Sn-FB QSE電解質的長期穩定性。

然而,當研究團隊將技術擴展至更接近實際產品的軟包電池原型時,性能出現明顯下降。在0.1C倍率下循環19次後,電池容量僅剩84%;而在0.2C倍率下進行100次循環後,容量更降至60%。這些數據凸顯了從實驗室小型電池到大型軟包電池的技術轉換難度,包括電極材料均勻性、電解質浸潤性及結構穩定性等問題。

商業化前景仍待驗證

儘管實驗室數據令人振奮,但研究團隊坦言,鈉金屬電池要實現商業化應用,仍需解決多項關鍵挑戰。目前尚未公布電池的能量密度、成本分析及大規模生產工藝等關鍵資訊。此外,電動車電池包需通過嚴格的安全認證與耐久性測試,而現階段的軟包電池原型在循環壽命與容量保持率方面仍無法滿足實際需求。

業界專家指出,鈉金屬電池作為鋰電池的潛在替代方案,具有資源豐富、成本低廉的優勢,但技術成熟度仍落後於鋰電池。目前尚無明確時間表顯示該技術何時能應用於電動車市場,研究團隊表示將持續優化電解質配方與電池結構,以縮小實驗室與商業化之間的差距。

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