鈉金屬電池以其較高的理論比容量、豐富的儲(chǔ)量和良好的低溫性能而受到廣泛關(guān)注。然而，Na+的離子半徑大，跨界面結(jié)構(gòu)傳輸動(dòng)力學(xué)較慢，阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。以前的綜述很少?gòu)年庪x子的角度來調(diào)控電解質(zhì)性能，作為電解質(zhì)的重要組成部分，其調(diào)控機(jī)制尚不清楚。
近日，上海大學(xué)張久俊，Wenrong Li，Bing Zhao提出了一種新型的陰離子受體添加劑4-氨基苯基硼酸頻哪醇酯(ABAPE)，以削弱陰離子和陽(yáng)離子之間的耦合并加速Na+傳輸動(dòng)力學(xué)。
文章要點(diǎn)
1）理論計(jì)算和深氬離子刻蝕X射線光電子能譜的結(jié)果表明，該添加劑的引入改變了Na+的溶劑化結(jié)構(gòu)，降低了脫溶劑勢(shì)壘，形成了穩(wěn)定致密的電極-電解質(zhì)界面。此外，ABAPE與H2O/HF形成氫鍵（–NH···O/F），有效防止NaPF6水解并穩(wěn)定酸性物質(zhì)。
2）Na||Na對(duì)稱電池在1 mA cm-2和0.5 mAh cm-2下表現(xiàn)出500小時(shí)的優(yōu)異長(zhǎng)循環(huán)性能。添加ABAPE的Na||Na3V2(PO4)3(NVP)電池在1 C下經(jīng)過1200次循環(huán)后容量保持率為84.29%，在-40 °C下經(jīng)過150次循環(huán)后容量沒有衰減。
參考文獻(xiàn)
Meng Li, et al, A Novel Anion Receptor Additive for -40oC Sodium Metal Batteries by Anion/Cation Solvation Engineering, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202413806
DOI: 10.1002/anie.202413806
https://doi.org/10.1002/anie.202413806
