钠金属电池(NMB)是先进储能技术的前沿,但却受到钠枝晶问题的严重阻碍,尤其是在使用碳酸盐电解质时。通过构建富含NaF的固态电解质间相(SEI)来抑制Na枝晶的生长,是延长NMB寿命的常用策略。相比之下,含氟有机SEI成分往往未得到充分利用。受揭示含氟有机化合物在Na金属表面吸附构型的启发,通过研究C4H9SO2F-/C4F9SO2F处理过的Na金属阳极,提出了一种用于稳定NMB的优化SEI结构。研究表明,建立在含氟无机/有机杂化层上的SEI具有良好的Na钝化能力,可显著改善Na沉积行为。因此,高负载阴极(15 mg cm-2)和负/正容量比(N/P)为4的NMB在2 C条件下可长期使用1000 次,容量保持率达92.8%。为开发坚固的高能量密度NMB开辟了新的途径。
图文简介
SEI膜对钠金属负极稳定性的影响示意图
Na金属与C4H9SO2F/C4F9SO2F.的反应机理
Na沉积行为的实验研究与模拟
SEI层的特征
NMBs的电化学性能
论文信息
通讯作者:Xinrui Cao, Xiaoliang Fang
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