乔治亚理工学院Seung Woo Lee和克拉克森大学David Mitlin等人综述了钠金属电池(SMB)中使用的钠金属负极的主要挑战和最新进展。首先介绍了Na金属与Li的性质差异,关于Na在其电化学行为中不遵循Li方式的相应讨论。详细介绍了Na金属面临的限制SMB可行性的主要挑战。
Na负极核心问题是以下相互关联的降解机制:与大多数有机电解质不稳定的固体电解质界面(SEI);液态体系中“苔藓”和“板条状”金属枝晶生长;库仑效率差和气体逸出。即使是全固态Na电池,据报道也有金属枝晶的出现。
解决方案分为以下相互关联的方面:改进的电解质和适用于钠金属的电解质添加剂;金属和液体或固体电解质之间的界面工程;设计电极结构能够既降低电镀/剥离过程中的电流密度,又作为有效的主体防止Na金属过度反应;合金设计调节金属本身的整体性能。
最后该研究者认为大大提高对SEI结构的理解和控制是循环稳定性的关键。
Byeongyong Lee, Eunsu Paek, David Mitlin, Seung Woo Lee, Sodium Metal Anodes: Emerging Solutions to Dendrite Growth, Chem. Rev., 2019.
DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00642
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.chemrev.8b00642