電解液設計的關鍵是通過調控離子溶劑化結構的方法構筑界面相。但是這種方法以及電解液/溶劑化結構的理論設計以及電化學性能仍然非常模糊。
有鑒于此,廈門大學董全峰教授、鄭明森副教授等提出干預配位策略調節Na+溶劑化層,在鈉-金屬電池構筑優異的電極界面相。
本文要點
(1)
作者發現1,2-二氟苯能夠降低Na+的配位,從而將溶劑化結構轉變為Na+-陽離子結構,而且能夠通過鹽分解作用,形成增強的電極界面相。而且,電極的界面性質與溶劑化結構有關,而且通過弱配位作用能夠調節。
(2)
通過調節電解液,在Na||Cu電池與1 mA cm-2電流密度進行600圈電池循環仍保留97.5 %的庫倫效率,而且在Na||Na電池中得到2500 h壽命。Na||PB電池能夠在4.8 V以及較寬的溫度區間進行長期工作。
參考文獻
Wang, C., Sun, Z., Liu, Y. et al. A weakly coordinating-intervention strategy for modulating Na+ solvation sheathes and constructing robust interphase in sodium-metal batteries. Nat Commun 15, 6292 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50751-w
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50751-w