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2023年11月2日上午11:32 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 16

西湖大學(xué)文燎勇EnSM：不燃電解液中原位形成穩(wěn)定的界面層助力高性能金屬鈉負(fù)極

鈉金屬電池（SMBs）由于其能量密度高、成本低和資源豐富，在大規(guī)模儲能系統(tǒng)中具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，SMBs面臨著具有挑戰(zhàn)性的問題，例如低可逆性和沉積/剝離過程中的枝晶生長。

西湖大學(xué)文燎勇、澳大利亞臥龍崗大學(xué)Chao Wu等人報道了一種采用氟代碳酸亞乙酯(FEC)和1,3,2-二氧雜硫雜環(huán)戊烷2,2-二氧化物 (DTD) 的不可燃電解液。

該電解液可以原位生成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面(SEI)層，有效抑制副反應(yīng)，并防止枝晶生長。這歸因于SEI層多組分的協(xié)同作用，包括含硫化合物（Na₂S、Na₂SO₃和有機(jī)含硫鹽）、NaF 和磷酸鹽 (Na3PO4)。

圖1 Na||Al電池和Na||Na對稱電池的電化學(xué)性能

此外，DTD添加劑顯著提高了SEI層的穩(wěn)定性和完整性，這不僅使無枝晶的Na沉積/剝離在250次循環(huán)中的平均CE高達(dá)93.4%，而且使Na||Na對稱電池在1 mAh cm^-2下穩(wěn)定超過1350小時，甚至在5 mAh cm^-2下穩(wěn)定超過720小時。

圖2 SEI層的XPS表征及示意圖

An In-Situ Formed Stable Interface Layer for High-Performance Sodium Metal Anode in A Non-Flammable Electrolyte. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.012

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