編號：FTJS106731
篇名：硝酸根添加劑提升鈉金屬電池循環(huán)穩(wěn)定性
作者：朱玨 梁叔全 曹鑫鑫
關(guān)鍵詞： 鈉金屬電池 酯類電解液 硝酸根添加劑 固態(tài)電解質(zhì)界面
機構(gòu)： 中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 鈉金屬電池由于金屬鈉具有的高比能量密度和低電極電勢特性極具發(fā)展?jié)摿?然而,傳統(tǒng)的碳酸酯類電解液與鈉金屬之間持續(xù)反應(yīng),導(dǎo)致電池的循環(huán)穩(wěn)定性能不理想。添加劑策略是一種提升電解液性能的簡單有效策略,通過鹽包鹽策略成功制備了NaNO3作為添加劑的酯類電解液。DFT計算和NMR測試結(jié)果表明,NO3-將進入Na+溶劑化鞘層內(nèi)側(cè),在鈉金屬負極優(yōu)先還原。對于鈉金屬界面的SEM和XPS表征結(jié)果及電化學(xué)測試顯示,NO3-的還原構(gòu)建了含氮的SEI界面,助力均勻穩(wěn)定的鈉金屬沉積剝離行為。Na3V2(PO4)3(NVP)與鈉金屬負極組裝的鈉離子電池在NO3-改性的酯類電解液中可獲得超長穩(wěn)定循環(huán),在2 C(1 C=110 mA/g)下循環(huán)了2000次后容量保持率高達89.9%,在5 C下循環(huán)1000次后容量保持率為97.4%。
