Bagaimanakah LiTFSI Membuat Perbezaan Dalam Bateri Natrium-Logam?
|
Nota editor: Bateri natrium logam adalah penting untuk storan tenaga berskala besar dan peranti elektronik mudah alih sebagai peranti storan tenaga dengan ketumpatan tenaga tinggi dan kos rendah. Walau bagaimanapun, prestasi elektrolit dan SEI mengehadkan hayat kitaran dan kadar cas/nyahcas bateri natrium-logam. Bagaimanakah LiTFSI membuat perbezaan dalam bateri natrium-logam? Berikut adalah contoh. Terima kasih kepada penyelidikan khas daripada pasukan Shuang Wan.
Abstrak
Membina interfasa elektrolit pepejal (SEI) yang kaya bukan organik dan teguh adalah salah satu pendekatan penting untuk meningkatkan prestasi elektrokimia bateri logam natrium (SMB). Walau bagaimanapun, kekonduksian yang rendah dan pengedaran bukan organik biasa dalam SEI mengganggu resapan Na+ dan mendorong pemendapan natrium yang tidak seragam. Di sini, kami membina SEI yang unik dengan tak organik konduktiviti tinggi yang bertaburan sama rata dengan memperkenalkan LiTFSI pengorbanan diri ke dalam elektrolit karbonat asas garam natrium. Kesan persaingan reduktif antara LiTFSI dan FEC memudahkan pembentukan SEI dengan bukan organik yang bertaburan sama rata. Di mana Li3N konduktif tinggi dan bukan organik menyediakan domain pengangkutan ion cepat dan tapak nukleasi fluks tinggi untuk Na+, dengan itu kondusif kepada pemendapan natrium yang cepat pada kadar yang tinggi. Oleh itu, SEI yang diperoleh daripada LiTFSI dan FEC membolehkan sel Na∥Na3V2(PO4)3 menunjukkan pengekalan kapasiti 89.15% (87.62 mA hg–1) pada kadar ultratinggi 60 C selepas 10,000 kitaran, manakala sel tanpa LiTFSI hanya menyampaikan pengekalan 48.44% walaupun selepas kitaran 80%. Selain itu, sel kantung Na∥Na3V2(PO4)3 dengan SEI khas memberikan pengekalan kapasiti yang stabil sebanyak 92.05% pada 10 C selepas 2000 kitaran. Reka bentuk SEI yang unik ini menjelaskan strategi baharu untuk mendorong PKS beroperasi di bawah keadaan kadar tinggi yang melampau.
Hak Cipta © 2023 American Chemical Society
Rujukan
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08224