通过将醚基电解质与大容量合金型负极配对,钠离子电池的储能性能得到了极大的改善。然而,这种独特的电极/电解质界面有助于性能提高的原因还有待探索。
近日,北京化工大学兰金叻副教授,于运花教授,韩国成均馆大学Ho Seok Park报道了采用分级Bi/C复合负极作为模型体系,首次揭示了具有不同的界面化学性质和SEI层是醚基和酯基电解质出色的钠存储性能的决定性因素。
文章要点
1)研究人员采用事后、深度X射线光电子能谱(XPS)和电子能量损失谱(EELS)图谱分析,对醚基电解质中形成的薄而均匀的SEI多层膜的微观结构和化学结构进行了综合表征。
2)快速的钠存储动力学与薄的、高离子导电性的聚醚表层有关,其可以诱导均匀的钠离子通量,而内部致密而坚固的含铋的内层可以分散应力,保持稳定的钠存储能力。
3)研究人员发现,利用Bi/C的纳米微结构和独特的离子导电多层SEI,即使在全电池中,通过将Bi/C与Na3V2(PO4)3(NVP)正极配对或在与商用LIBs相当的高质量负载条件下,也能显著提高钠存储性能。
Haocheng Yuan, et al, Ionic-Conducting and Robust Multilayered Solid Electrolyte Interphases for Greatly Improved Rate and Cycling Capabilities of Sodium Ion Full Cells, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001418
https://doi.org/10.1002/aenm.202001418