高壓鈉金屬電池(SMB)憑借其成本優勢和豐富的鈉資源供應,為實現高能量密度鈉基電池提供了一條可行的途徑。然而,它們仍然遭受著嚴重的容量衰減,這是由于高壓下電解質的嚴重分解和不穩定的正極/電解質界面(CEI)所致。此外,鈉金屬的高反應性和易燃電解質將SMB推向了安全極限。
在此,西安交通大學Fei Wang,華中科技大學Xiao Ji,武漢理工大學Ya You在不可燃的三甲基磷酸酯基局部高濃度電解質中設計了一種特殊的雙陰離子聚集Na+溶劑化結構,并在正極上形成了富含磷和硼化合物的梯度CEI。
文章要點
1)這種薄而穩定的界面有效地抑制了寄生反應,提高了正極的界面穩定性,并通過多組分的協同作用促進了Na+通過界面的傳輸,從而優化了SMB的循環穩定性和安全性。
2)采用該電解質的Na0.95Ni0.4Fe0.15Mn0.3Ti0.15O2//Na電池的放電容量為167.5 mAh g?1,在1C下經過800次循環后容量保持率高達85.2%。該方法為阻燃高壓電解質的設計和SMB的實際應用提供了一種通用策略。
參考文獻
Yi-Hu Feng, et al, Dual-Anionic Coordination Manipulation Induces Phosphorus and Boron-Rich Gradient Interphase Towards Stable and Safe Sodium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202415644
DOI: 10.1002/anie.202415644
https://doi.org/10.1002/anie.202415644