东华大学 徐桂银 Angew：高稳定金属钠电池用纤维隔膜对界面有机和无机组分的同时调控

金属界面上不可控的副反应被认为是形成脆弱的固体电解质间相的根本原因，从而导致钠金属电池中钠的不可逆流失。在此，我们提出了一种界面工程策略，利用羧基官能化纤维素隔膜提供强偶极矩，诱导P-F键裂解，从而构建富含NaF的SEI。此外，我们还利用核磁共振技术证实，具有强偶极矩的隔膜可通过吸引电子防止有机溶剂还原，从而抑制有机低聚物的形成。NaF含量高、低聚物少的SEI平滑而坚固，明显降低了Na阳极的界面阻抗。配备了功能化隔膜的对称Na||Na电池在0.25 mA cm-2条件下以72 mV的稳定过电位高效运行了1400 小时，表现出低能垒和快速离子传输动力学特性。Na||Na3V2(PO4)3电池也表现出稳定的循环性能，在1 C下循环1000 次后，容量仍保持在初始容量的94.83%。所提出的隔膜可以控制SEI的形成和组成，为开发长寿命钠金属电池铺平了道路。

图文简介

高偶极矩隔膜的设计

不同隔膜的Na||Cu和Na||Na电池的电化学表征

分析了SEI膜的化学组成和界面稳定性

分析了SEI的有机组成

Na||NVP电池电荷转移动力学分析

配备不同隔膜的Na||NVP电池的电化学性能

论文信息

通讯作者： Guiyin Xu