中国东南大学和宁德时代旗下钠创新能源（HiNa Battery Technology）的研究人员开发出一种钠金属电池，可在四分钟内充满电，并在2000次循环后保持90%的容量,,这一性能如果实现规模化，可能重塑电动汽车电池的经济格局。
这项发表在《纳米-微尺度快报》（Nano-Micro Letters）上的关键创新，是一种通过原位聚合策略制备的锡基准固态凝胶电解质（Sn-FB QSE）。该电解质解决了阻碍钠金属电池与锂离子电池竞争的两个基本挑战：枝晶生长和有限的循环寿命。
工作原理
该电解质采用”双互锁介体”设计。锡(II)离子（Sn²⁺）引发1,3-二氧戊环聚合形成均匀聚合物网络，同时二氟（草酸）硼酸根（DFOB⁻）阴离子作为阻滞剂防止聚合失控，生成具有高穿刺强度（8.5 kPa）和低多分散性的凝胶。
该设计实现了0.94的钠离子迁移数，这意味着钠离子几乎承载了全部离子电流，消除了驱动枝晶成核的浓度梯度。相比之下，传统准固态电解质的迁移数为0.4至0.7。
在电池运行过程中，系统同时在两个电极上构建保护层：Sn²⁺在阳极被还原，形成杂化NaSn合金和富含无机组分的固体电解质界面（SEI），使电场均匀化；而DFOB⁻在阴极被氧化，构建薄而坚固的阴极电解质界面（CEI）。这种双边工程赋予了电池数千次循环的稳定性。
性能表现
在15C充电倍率下，电池约四分钟即可充满，提供80.1 mAh g⁻¹的比容量。在更为温和的3C倍率（20分钟充电）下，电池在2000次循环后仍保持90%的容量，与商用锂离子电池的理论循环寿命极限相当。
钠对称电池在0.1 mA cm⁻²条件下运行了6000小时，未出现任何与枝晶相关的故障。
经济性分析
钠的价格约为锂的30至50分之一，在地壳中的丰度约为锂的100倍。钠基电池的预计成本为每千瓦时40至60美元，相比之下，当前锂离子电池组约为每千瓦时100至120美元。结合安全优势,,钠离子不会导致热失控，且准固态凝胶消除了液体电解液泄漏的风险,,该技术为那些单次充电续航里程不如成本、安全和快速充电重要的应用场景提供了极具竞争力的方案。
城市通勤电动车、车队车辆和公共交通是最自然的早期应用场景。对于长续航车辆而言，钠化学体系的较低能量密度（约80 mAh g⁻¹，而锂离子为150–200 mAh g⁻¹）仍然是一个局限性。
该研究得到了钠离子电池商业化领先企业之一HiNa Battery Technology的支持，表明从实验室验证到工业规模化有清晰的路径。
婷 翻译