Quelle est la différence entre le LiTFSI et les batteries sodium-métal ?
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Note de l'éditeur : Les batteries sodium-métal sont importantes pour le stockage d'énergie à grande échelle et les appareils électroniques mobiles, car elles offrent une densité énergétique élevée et un faible coût. Cependant, les performances de l'électrolyte et du SEI limitent la durée de vie et le taux de charge/décharge des batteries sodium-métal. Comment le LiTFSI améliore-t-il les batteries sodium-métal ? Voici un exemple. Grâce à une recherche spécifique de l'équipe Shuang Wan.
Abstrait
La construction d'une interphase électrolytique solide (SEI) riche en inorganiques et robuste est l'une des approches cruciales pour améliorer les performances électrochimiques des batteries sodium métal (SMB). Cependant, la faible conductivité et la faible distribution des composés inorganiques courants dans la SEI perturbent la diffusion du Na+ et induisent un dépôt de sodium non uniforme. Nous construisons ici une SEI unique avec des composés inorganiques à haute conductivité uniformément dispersés en introduisant un LiTFSI auto-sacrifié dans l'électrolyte carbonate à base de sel de sodium. L'effet de compétition réductrice entre le LiTFSI et le FEC facilite la formation de la SEI avec des composés inorganiques uniformément dispersés. Dans cette SEI, le Li3N hautement conducteur et les composés inorganiques fournissent des domaines de transport d'ions rapides et des sites de nucléation à flux élevé pour le Na+, favorisant ainsi un dépôt de sodium rapide et à grande vitesse. Français Par conséquent, le SEI dérivé de LiTFSI et FEC permet à la cellule Na∥Na3V2(PO4)3 d'afficher une rétention de capacité de 89,15 % (87,62 mA hg–1) à un taux ultra-élevé de 60 °C après 10 000 cycles, tandis que la cellule sans LiTFSI n'offre qu'une rétention de capacité de 48,44 % même après 8 000 cycles. De plus, la cellule en sachet Na∥Na3V2(PO4)3 avec le SEI spécial présente une rétention de capacité stable de 92,05 % à 10 °C après 2 000 cycles. Cette conception SEI unique élucide une nouvelle stratégie pour propulser les SMB à fonctionner dans des conditions de taux extrêmement élevés.
Copyright © 2023 American Chemical Society
Référence
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08224