钠电池无粘结剂硬碳自支撑电极研究：厚度与电解液添加剂决定循环寿命

10月6日消息，法国米卢斯材料科学研究所（IS2M）Camelia Ghimbeu 团队10月5日在 arXiv 发布预印本（arXiv:2610.06253，同时刊于 ACS Applied Materials & Interfaces 2026年18卷22期），系统研究了钠离子电池无粘结剂硬碳自支撑电极（HC SSEs）的性能边界。

硬碳自支撑电极省去粘结剂、溶剂、导电碳与集流体，是降低钠电池负极成本与简化工艺的候选路线。团队以三种不同厚度的纤维素滤纸为前驱体，经1500°C热解制备 HC SSEs，并与商品碳布制备的电极对比，考察电极厚度/大孔率与电解液添加剂对固态电解质界面（SEI）生成及电化学性能的影响。

结果显示，优化结构的电极可实现最高93%的首次库仑效率与328 mAh/g（37.2 mA/g 电流密度）的可逆容量；但循环稳定性受厚度/大孔率与添加剂显著影响：在不含氟代碳酸乙烯酯（FEC）添加剂的 NaPF₆ 电解液中，厚电极的最大循环数大幅缩减。研究还强调了材料结构、形貌、孔隙率与表面化学性质的匹配对实现高首效的关键作用。该工作为纤维素基生物质路线制备钠电池负极提供了从实验室性能到工程化厚度放大的量化参考，也再次确认FEC添加剂在钠盐酯类电解液中的SEI稳定化作用。 （来源：arXiv）