全固态钠电池具有安全风险小、能量密度高等优点,是后锂电池时代的电池发展方向。然而,目前的固体电解质存在低离子导电性、较差的电化学稳定性以及与多孔电极的接触不足等问题。
近日,为了克服这些问题,韩国大邱庆北科学技术院Hochun Lee报道了设计了一种由二甲基砜(DMS)和双(氟磺酰亚胺)钠(NaFSI)组成的砜基结晶有机电解质(SCOEs)。
文章要点
1)这种独特的SCOE(NaFSi/DMS,摩尔比为2:8)在25 °C时具有高离子电导率(7.0×10−4 S cm−1)和优异的氧化稳定性(>5.5 V vs. Na+/Na)。重要的是,SCOE具有最佳熔点(66 °C),可通过熔铸工艺实现与多孔复合电极的紧密接触。
2)实验结果显示,基于这种SCOE的Na3V2(PO4)3电池比使用传统碳酸盐电解质的电池(60.3%)具有更佳的循环性能(在25 °C下200次循环后容量保持率为91.1%)。此外,与碳酸盐电解质不同,该电解质基本不易燃性,可以忽略不计,因此有望广泛用于安全的、室温下可运行的全固态钠电池的电解质。
参考文献
Seokbum Kang , Chang-eui Yang , Boosik Jeon , Bonhyeop Koo , Seung-T ae Hong , Hochun Lee , A Crystalline Organic Electrolyte for Safe, Room-T emperature Operable All-Solid-State Sodium Batteries, Energy Storage Materials (2021)
DOI: 10.1016/j.ensm.2021.04.031
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.04.031