同濟(jì)大學(xué)羅巍團(tuán)隊(duì)AFM:低溫鈉金屬電池用準(zhǔn)固態(tài)聚醚電解質(zhì) 2023年10月7日 下午12:52 ? 未全平臺(tái)發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 4 由于鈉資源豐富,基于鈉離子化學(xué)的電池技術(shù)成為大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的理想選擇。特別是采用金屬鈉取代傳統(tǒng)的碳負(fù)極,它能以低廉的成本最大限度地提高能量密度。然而,由于鈉金屬電池(SMB)具有高反應(yīng)性,其本身的穩(wěn)定性較差,庫侖效率低,壽命短。并且在低溫條件下,由于無法克服的動(dòng)力學(xué)障礙,這種情況會(huì)進(jìn)一步惡化。 在此,同濟(jì)大學(xué)羅巍教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于1,3-二氧戊環(huán)的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)(PDGE),其中選擇三(五氟苯基)硼烷 (TPFPB) 作為 DOL 聚合的引發(fā)劑。具體來說,TPPFB 中的硼原子攻擊DOL,然后 DOL 單體通過開環(huán)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為聚合物骨架。此外,由于二甘醇二甲醚(G2)具有較高的最低未占分子軌道(LUMO),因此將其引入作為增塑劑以提高離子電導(dǎo)率。該凝膠電解質(zhì)由聚 DOL/G2 中的 0.5 M NaPF6 組成,其離子電導(dǎo)率在低溫 (-20 ℃) 下高達(dá) 3.68 mS cm?1,且其Na+遷移數(shù)高達(dá)0.7。? 此外,poly-DOL鏈浸泡在G2中,形成局部高濃度的Na+,這不僅使得Na離子的去溶劑化過程變得更容易,且形成了以無機(jī)Na2O、NaF作為主要固體電解質(zhì)界面(SEI)成分,PGDE和SMA之間的薄SEI抑制副反應(yīng)并加速Na+界面遷移。 圖1. PDGE的原位聚合反應(yīng)和表征 研究表明,由于無機(jī)Na2O、NaF是固體電解質(zhì)界面層(SEI)的主要成分,PGDE和鈉金屬負(fù)極之間的薄SEI會(huì)抑制副反應(yīng),加速Na+的界面遷移。因此,Na/Na3V2(PO4)3(NVP)電池在-20℃(3 C下循環(huán)1000次)時(shí)的容量保持率接近 99%,甚至優(yōu)于普通液態(tài)電解質(zhì)。這些結(jié)果表明,使用基于多羥基化合物的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)的 SMB 具有令人印象深刻的低溫性能。總體而言,這項(xiàng)研究對(duì)在低溫條件下開發(fā)SMB具有重要意義。 圖2. 不同電解質(zhì)的Na/NVP電池電化學(xué)性能 A Quasi-Solid-State Polyether Electrolyte for Low-Temperature Sodium Metal Batteries, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202304928 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/07/442d6858ea/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 南科大王陽剛JACS:提高酸性Volmer反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的單原子電催化劑設(shè)計(jì) 2023年10月5日 Materials Today Energy:鉀離子電池-無機(jī)正極材料-最新最全進(jìn)展 2023年10月15日 中山大學(xué)Small:三維層狀結(jié)構(gòu)納米陣列用于穩(wěn)定高效催化尿素電氧化 2023年10月7日 歐陽曉平/潘勇/潘俊安AM:氟化石墨烯納米片的表面工程使超快鋰/鈉/鉀一次電池成為可能 2023年9月29日 伽龍/馬吉偉AEM:鋰金屬電池用電解液添加劑陰離子的通用選擇原則 2023年10月12日 林文斌課題組JACS:“降維打擊”有奇效!二維MOF酸催化劑 2023年10月15日