В Южной Корее разработана новая натрий-металлическая батарея с сохранением ёмкости 90,4% после 1000 циклов

Репортаж от Wedoany，30 октября исследовательская группа Университета Чоннам (Южная Корея) обнародовала результаты исследования электролита для натрий-металлических батарей. Исследователи разработали полимеризуемый электролит на основе глубокого эвтектического растворителя (PDES); в испытаниях полной натрий-металлической батареи после 1000 циклов при скорости 2C сохранение ёмкости достигло 90,4%, что предоставляет новое материаловедческое решение для повышения стабильности циклирования и безопасности натрий-металлических батарей.

Электролит состоит из перхлората натрия (NaClO₄), N-изопропилакриламида (NIPAM) и сукцинонитрила (SN). Исследовательская группа с помощью технологии in situ полимеризации превратила глубокий эвтектический растворитель в полимерную матрицу, что позволило сохранить способность к переносу ионов натрия, одновременно повысив структурную стабильность электролита и снизив риск утечки жидкого электролита. Ионная проводимость оптимизированной рецептуры при 30 °C достигла 1,39 мСм/см, число переноса ионов натрия составило 0,58.

В электрохимических испытаниях полная батарея с данным электролитом при скорости 0,1C показала начальную удельную разрядную ёмкость 110,2 мА·ч/г при кулоновской эффективности около 99%. В длительном циклическом испытании при скорости 2C начальная ёмкость батареи составила 92 мА·ч/г, после 1000 циклов сохранилось 83,2 мА·ч/г, что соответствует сохранению ёмкости 90,4%. Кроме того, испытания осаждения и растворения в симметричной натриевой батарее стабильно проходили более 1000 часов.

Исследовательская группа также изготовила образцы мягких ( pouch ) батарей. В демонстрации со складыванием и разрезанием батарея продолжала питать светодиод. В отчёте об исследовании говорится, что электролит обладает огнезащитными и антиутечными свойствами, что способствует снижению рисков безопасности при эксплуатации натрий-металлических батарей. Однако соответствующие демонстрации не равнозначны тому, что батарея прошла полную сертификацию безопасности, необходимую для масштабного применения.

В натрий-металлических батареях в качестве отрицательного электрода используется металлический натрий; запасы натрия относительно велики, а потенциал снижения затрат ниже, однако металлический натрий обладает высокой химической активностью, и в процессе заряда-разряда могут возникать рост дендритов, побочные реакции на границе раздела и утечка электролита. В данном исследовании путём регулирования нековалентных взаимодействий в электролите улучшены сольватационная среда ионов натрия и стабильность границы раздела электрод–электролит, что позволяет подавлять неравномерное осаждение натрия и побочные реакции.

Статья об исследовании под названием «Noncovalent interaction-regulated polymerizable deep eutectic solvent electrolyte for sodium metal batteries» опубликована в журнале «Energy Storage Materials» в онлайн-формате 2 августа 2026 года. Полученные на данный момент результаты основаны главным образом на лабораторных электрохимических испытаниях и демонстрации мягких батарей; требуется дальнейшая проверка характеристик крупноформатных элементов, длительной эксплуатации и реальных условий работы.