据国家知识产权局，华为数字能源技术有限公司新获得一项发明专利，本发明的申请号为202311091749.7，专利公开号为：CN119542342A，发明名称为“钠离子电池、二次电池、电池包和储能系统”，申请日为2023年8月28日，专利申请公布日期为2025年2月28日。
从专利来看，该钠离子电池包括正极极片和负极极片。其中，负极极片包括叠层设置的第一气凝胶层和第二气凝胶层，第二气凝胶层中的至少部分空隙与第一气凝胶层中的至少部分空隙连通。
由此，以在提高钠离子电池高比容量的同时提高钠离子电池的安全性和循环稳定性。
气凝胶，是一种用气体代替凝胶中的液体而本质上不改变凝胶本身的网络结构或体积的特殊凝胶，隔热性能尤为突出。气凝胶材料具有低密度、比表面积大、孔隙率高等特点，具有耐高温、低热导率的特点。
钠离子电池因资源丰富、成本低廉等优势有望缓解锂资源短缺导致的储能电池发展受限问题。负极材料是钠离子电池的关键组分之一，目前报道的用于钠离子电池的负极材料主要包括碳基材料、钛基材料、有机材料、合金材料以及金属钠负极。但目前的钠离子电池还无法兼具高比容量、高安全性和高循环稳定性的需求。
该专利的钠离子电池，负极极片中的第一气凝胶层，其中的碳纳米管可形成第一气凝胶层的骨架结构，亲钠物质可附着在碳纳米管的表面，用于吸引钠离子沉积，由此第一气凝胶层可形成亲钠层。
由于第一气凝胶层为多孔结构，钠离子可在第一气凝胶层的孔隙结构中穿梭，在亲钠物质的作用下，可在第一气凝胶层的骨架结构的表面沉积均匀的钠金属层。
负极极片中的第二气凝胶层为多孔结构，其中的至少部分孔隙与第一气凝胶层中的至少部分孔隙连通，从而使钠离子在第一气凝胶层和第二气凝胶层之间穿梭。
其中，第二气凝胶层中的碳纳米管本身为疏钠物质，第二气凝胶层可形成疏钠层。当钠离子在正极极片和负极极片之间穿梭时，在第二气凝胶层具有疏钠作用的前提下，可避免钠离子在第二气凝胶层发生沉积。
同锂，第二气凝胶层中的钠离子在沉积的过程中，由于疏钠层的作用，可避免第二气凝胶层的钠在第一气凝胶层中生长，从而在正极极片至负极极片的方向，可避免钠枝晶的形成，进而可抑制钠枝晶的生长，防止钠枝晶沿刺穿电池的隔膜或固态电解质层，进而提高钠离子电池的安全性和循环性能。
该钠离子电池中，第一气凝胶层和第二气凝胶层的组合可作为负极集流体实现导电的作用，沉积在第一气凝胶层中钠金属层可作为负极材料，其具有更高比容量和低电极电势。
因此，本申请的钠离子电池可在具有高比容量的基础上，获得更高的安全性和循环稳定性，延长钠离子电池的使用寿命。
