同济大学罗巍团队AFM:低温钠金属电池用准固态聚醚电解质 2023年10月7日 下午12:52 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 2 由于钠资源丰富,基于钠离子化学的电池技术成为大规模储能系统的理想选择。特别是采用金属钠取代传统的碳负极,它能以低廉的成本最大限度地提高能量密度。然而,由于钠金属电池(SMB)具有高反应性,其本身的稳定性较差,库仑效率低,寿命短。并且在低温条件下,由于无法克服的动力学障碍,这种情况会进一步恶化。 在此,同济大学罗巍教授团队提出了一种基于1,3-二氧戊环的准固态电解质(PDGE),其中选择三(五氟苯基)硼烷 (TPFPB) 作为 DOL 聚合的引发剂。具体来说,TPPFB 中的硼原子攻击DOL,然后 DOL 单体通过开环反应转化为聚合物骨架。此外,由于二甘醇二甲醚(G2)具有较高的最低未占分子轨道(LUMO),因此将其引入作为增塑剂以提高离子电导率。该凝胶电解质由聚 DOL/G2 中的 0.5 M NaPF6 组成,其离子电导率在低温 (-20 ℃) 下高达 3.68 mS cm−1,且其Na+迁移数高达0.7。 此外,poly-DOL链浸泡在G2中,形成局部高浓度的Na+,这不仅使得Na离子的去溶剂化过程变得更容易,且形成了以无机Na2O、NaF作为主要固体电解质界面(SEI)成分,PGDE和SMA之间的薄SEI抑制副反应并加速Na+界面迁移。 图1. PDGE的原位聚合反应和表征 研究表明,由于无机Na2O、NaF是固体电解质界面层(SEI)的主要成分,PGDE和钠金属负极之间的薄SEI会抑制副反应,加速Na+的界面迁移。因此,Na/Na3V2(PO4)3(NVP)电池在-20℃(3 C下循环1000次)时的容量保持率接近 99%,甚至优于普通液态电解质。这些结果表明,使用基于多羟基化合物的准固态电解质的 SMB 具有令人印象深刻的低温性能。总体而言,这项研究对在低温条件下开发SMB具有重要意义。 图2. 不同电解质的Na/NVP电池电化学性能 A Quasi-Solid-State Polyether Electrolyte for Low-Temperature Sodium Metal Batteries, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202304928 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/07/442d6858ea/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 Nature Synthesis:微塑料为燃料的光电催化生物合成 2022年9月29日 苏州纳米所Nature子刊:W/WO2固体酸表面的可逆的质子吸附/脱附,显著加速碱性HER动力学 2023年9月21日 周豪慎/郭少华Adv. Sci.:协同阴阳离子氧化还原获得高稳定层状正极 2023年10月14日 斯德哥尔摩大学Small:MoOx/Pt用于高效电催化GOR和HER 2023年10月10日 大佬的“废话”就是idea,听完回去发一篇Nature Energy,果然氮气中封装比较好 2023年10月13日 三单位EnSM:高氟化非水固液混合界面实现抗日历老化的锌金属电池 2023年10月4日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交