?天工大AFM:高壓電解質(zhì)助力長循環(huán)鈉金屬電池 2024年6月25日 下午3:20 ? 頂刊 ? 閱讀 13 鈉金屬電池(SMBs)具有成本低,理論容量高(~1160 mAh g?1),氧化還原電位低(?2.71V vs H+/H2)和能量密度高等優(yōu)點。然而,高活性的鈉金屬負極會與有機液態(tài)電解液持續(xù)發(fā)生不可逆的界面副反應(yīng)且誘發(fā)不可控的枝晶生長,最終引發(fā)電池內(nèi)短路,導(dǎo)致熱失控、起火甚至爆炸等一系列安全問題。 在此,天津工業(yè)大學(xué)馬建民團隊使用乙氧基(五氟)環(huán)三膦氮(PFPN)作為電解液添加劑設(shè)計了一種自凈化高壓電解質(zhì)。研究表明,PFPN可以通過更強的范德華力參與PF6–溶劑化的殼層結(jié)構(gòu)進而形成富含Na3N、NaF固體/正極電解質(zhì)界面(SEI/CEI)。 此外,PFPN 還能有效清除燃燒自由基(H– 和 HO–),并通過范德華力抑制 HF 的生成。基于此,采用該種阻燃電解質(zhì)的 Na||NVPOF 電池不僅循環(huán)壽命長,2000 次循環(huán)后容量保持率高達 92.4%,而且快充/慢放和高倍率性能也極為突出。 圖1. 阻燃實驗 總之,該工作通過電解質(zhì)添加劑工程成功地制備了一種阻燃、自凈、高壓電解質(zhì),其可實現(xiàn)SMB的高安全性及長循環(huán)性能。具體而言,PFPN可參與PF6–的溶解層,并具有較低的LUMO能級,從而形成含有 Na3N/NaF 的 SEI/CEI。此外,當 PFPN 作為添加劑時,范德華力對清除燃燒自由基(H–、HO–)和 PF5 極其重要。因此,該電解質(zhì)實現(xiàn)了阻燃和自清洗作用并建立了穩(wěn)定的 SEI/CEI(電子絕緣和快速離子傳輸)。 圖2. 電池性能 Flame-Retardant, Self-Purging, High-Voltage Electrolyte for Safe and Long-Cycling Sodium Metal Batteries, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202406764 原創(chuàng)文章,作者:wang,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2024/06/25/181572ef8a/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 天津大學(xué)鞏金龍團隊,最新Nature子刊! 2024年6月4日 Nano Energy:精準揭示活性位點相互作用對HER的關(guān)鍵作用! 2023年10月16日 楊勇/龔正良EES:全固態(tài)電池中界面反應(yīng)的特性和抑制策略 2023年10月6日 孫建敏Appl. Catal. B. : 共摻雜Mo和Ce調(diào)節(jié)RuO2電子關(guān)聯(lián)性來促進酸性條件下電催化OER 2023年10月30日 復(fù)旦余學(xué)斌ACS Energy Lett.:動態(tài)Al-O相互作用使鋁均勻沉積實現(xiàn)高性能鋁金屬電池 2024年2月7日 Nature子刊:原位監(jiān)測:銅(I)氧化物上兩步氧化形成Zhang-Rice單態(tài)觸發(fā)水氧化 2023年10月11日