Bagaimana LiTFSI Membuat Perbedaan pada Baterai Sodium-Metal?
|
Catatan editor: Baterai logam natrium penting untuk penyimpanan energi skala besar dan perangkat elektronik seluler sebagai perangkat penyimpanan energi dengan kepadatan energi tinggi dan biaya rendah. Namun, kinerja elektrolit dan SEI membatasi siklus hidup dan laju pengisian/pengosongan baterai logam natrium. Bagaimana LiTFSI membuat perbedaan pada baterai logam natrium? Berikut ini contohnya. Terima kasih kepada penelitian khusus dari tim Shuang Wan.
Abstrak
Membangun antarmuka elektrolit padat (SEI) yang kaya akan anorganik dan kuat merupakan salah satu pendekatan penting untuk meningkatkan kinerja elektrokimia baterai logam natrium (SMB). Akan tetapi, konduktivitas dan distribusi anorganik umum yang rendah dalam SEI mengganggu difusi Na+ dan menyebabkan pengendapan natrium yang tidak seragam. Di sini, kami membangun SEI unik dengan anorganik berkonduktivitas tinggi yang tersebar merata dengan memperkenalkan LiTFSI pengorbanan diri ke dalam elektrolit karbonat berbasis garam natrium. Efek persaingan reduktif antara LiTFSI dan FEC memfasilitasi pembentukan SEI dengan anorganik yang tersebar merata. Di mana Li3N dan anorganik berkonduktivitas tinggi menyediakan domain transpor ion cepat dan situs nukleasi fluks tinggi untuk Na+, sehingga mendukung pengendapan natrium cepat pada laju tinggi. Oleh karena itu, SEI yang diperoleh dari LiTFSI dan FEC memungkinkan sel Na∥Na3V2(PO4)3 untuk menunjukkan retensi kapasitas 89,15% (87,62 mA hg–1) pada laju sangat tinggi 60 C setelah 10.000 siklus, sementara sel tanpa LiTFSI hanya memberikan retensi kapasitas 48,44% bahkan setelah 8000 siklus. Selain itu, sel kantong Na∥Na3V2(PO4)3 dengan SEI khusus menyajikan retensi kapasitas stabil sebesar 92,05% pada 10 C setelah 2000 siklus. Desain SEI yang unik ini menjelaskan strategi baru untuk mendorong UKM beroperasi dalam kondisi laju sangat tinggi.
Hak Cipta © 2023 American Chemical Society
Referensi
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08224