西湖大学文燎勇EnSM：不燃电解液中原位形成稳定的界面层助力高性能金属钠负极

2023年11月2日上午11:32 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 4

钠金属电池（SMBs）由于其能量密度高、成本低和资源丰富，在大规模储能系统中具有巨大的应用潜力。然而，SMBs面临着具有挑战性的问题，例如低可逆性和沉积/剥离过程中的枝晶生长。

西湖大学文燎勇、澳大利亚卧龙岗大学Chao Wu等人报道了一种采用氟代碳酸亚乙酯(FEC)和1,3,2-二氧杂硫杂环戊烷2,2-二氧化物 (DTD) 的不可燃电解液。

该电解液可以原位生成稳定的固体电解质界面(SEI)层，有效抑制副反应，并防止枝晶生长。这归因于SEI层多组分的协同作用，包括含硫化合物（Na₂S、Na₂SO₃和有机含硫盐）、NaF 和磷酸盐 (Na3PO4)。

图1 Na||Al电池和Na||Na对称电池的电化学性能

此外，DTD添加剂显著提高了SEI层的稳定性和完整性，这不仅使无枝晶的Na沉积/剥离在250次循环中的平均CE高达93.4%，而且使Na||Na对称电池在1 mAh cm^-2下稳定超过1350小时，甚至在5 mAh cm^-2下稳定超过720小时。

图2 SEI层的XPS表征及示意图

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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西湖大学文燎勇EnSM：不燃电解液中原位形成稳定的界面层助力高性能金属钠负极

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