200C，-60℃！打破传统！南开大学陈军院士，最新JACS！

南开大学陈军院士团队在钠离子电池领域取得突破性进展，通过构建类神经元电极，实现了200C超高倍率循环稳定性和-60℃低温可逆运行，相关成果发表于《Journal of the American Chemical Society》。具体研究内容如下：研究背景与挑战钠离子电池因离子在电极-电解液界面传输缓慢，导致快速充电或低温运行时能量迅速衰减，动力学性能受限。传统生物启发设计（如碳网络增强电极）虽能提升电子/离子传输，但无法避免界面电荷转移缓慢的问题。创新设计：类神经元电极结构构建：将碳纳米管开口与碳包覆的Na?V?O?(PO?)?F正极纳米粒子表面连接，形成三维导电网络。功能实现：碳纳米管捕获充电过程中释放的Na?离子，使离子传输局限于类神经元正极内部，消除电解液与正极间的离子交换。突破性意义：脱离了200多年来电池依赖电极-电解液界面电荷转移的传统模式。性能表现快速充电能力：界面电荷转移电阻降低14倍，实现200C超高倍率循环稳定性（传统电池通常低于10C）。低温适应性：无需电解液改性，即可在-60℃低温下可逆运行，超越其他Na?V?O?(PO?)?F基电池。对比优势：未改性正极在相同条件下性能显著衰减，而类神经元电极保持优异稳定性。应用前景极端环境能源解决方案：为极寒地区（如北极科考、航天器）和快速充电场景（如电动汽车、电网储能）提供高性能电池技术。电池设计新范式：通过仿生结构优化离子传输路径，推动下一代高功率、宽温域电池的开发。文献信息论文标题：Eliminating Charge Transfer at Cathode-Electrolyte Interface for Ultrafast Kinetics in Na-Ion Batteries发表期刊：Journal of the American Chemical Society（2024年）DOI：10.1021/jacs.4c08191作者团队：南开大学陈军院士/章炜研究员、苏州大学赵建庆副教授/高立军教授。