Jak technologia LiTFSI wpływa na różnice w akumulatorach sodowo-metalowych?
|
Uwaga redaktora: Baterie sodowo-metalowe są ważne dla magazynowania energii na dużą skalę i mobilnych urządzeń elektronicznych jako urządzenie magazynujące energię o dużej gęstości energii i niskim koszcie. Jednak wydajność elektrolitu i SEI ogranicza cykl życia i szybkość ładowania/rozładowania baterii sodowo-metalowych. Jak LiTFSI wpływa na baterie sodowo-metalowe? Oto przykład. Dzięki specjalnym badaniom zespołu Shuang Wan.
Abstrakcyjny
Budowa bogatej w związki nieorganiczne i wytrzymałej stałej fazy elektrolitycznej (SEI) jest jednym z kluczowych podejść do poprawy wydajności elektrochemicznej baterii sodowo-metalowych (SMB). Jednak niska przewodność i rozkład powszechnych związków nieorganicznych w SEI zakłócają dyfuzję Na+ i powodują nierównomierne osadzanie sodu. Tutaj budujemy unikalną SEI z równomiernie rozproszonymi związkami nieorganicznymi o wysokiej przewodności, wprowadzając poświęcający się LiTFSI do elektrolitu węglanowego na bazie soli sodowej. Efekt konkurencji redukującej między LiTFSI i FEC ułatwia tworzenie SEI z równomiernie rozproszonymi związkami nieorganicznymi. W którym wysoce przewodzący Li3N i związki nieorganiczne zapewniają domeny szybkiego transportu jonów i miejsca zarodkowania o wysokim strumieniu dla Na+, co sprzyja szybkiemu osadzaniu sodu z dużą szybkością. Dlatego SEI pochodzące z LiTFSI i FEC umożliwia ogniwu Na∥Na3V2(PO4)3 wykazanie 89,15% retencji pojemności (87,62 mA hg–1) przy ultrawysokiej szybkości 60 C po 10 000 cykli, podczas gdy ogniwo bez LiTFSI zapewnia jedynie 48,44% retencji pojemności nawet po 8000 cykli. Co więcej, ogniwo kieszeniowe Na∥Na3V2(PO4)3 ze specjalnym SEI zapewnia stabilne utrzymanie pojemności na poziomie 92,05% przy 10 C po 2000 cyklach. Ta unikalna konstrukcja SEI wyjaśnia nową strategię napędzania małych i średnich przedsiębiorstw do działania w warunkach ekstremalnie wysokiej szybkości.
Prawa autorskie © 2023 Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne
Odniesienie
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08224