Paano Nagkakaroon ng Pagkakaiba ang LiTFSI Sa Mga Baterya ng Sodium-Metal?
|
Tala ng editor: Ang mga baterya ng sodium-metal ay mahalaga para sa malakihang pag-iimbak ng enerhiya at mga mobile na elektronikong aparato bilang isang aparato sa pag-iimbak ng enerhiya na may mataas na density ng enerhiya at mababang gastos. Gayunpaman, nililimitahan ng performance ng electrolyte at SEI ang cycle life at rate ng charge/discharge ng mga sodium-metal na baterya. Paano nagkakaroon ng pagkakaiba ang LiTFSI sa mga baterya ng sodium-metal? Narito ang isang halimbawa. Salamat sa isang espesyal na pananaliksik mula sa Shuang Wan team.
Abstract
Ang pagbuo ng isang inorganic na mayaman at matatag na solid electrolyte interphase (SEI) ay isa sa mga mahahalagang diskarte sa pagpapabuti ng electrochemical performance ng mga sodium metal na baterya (SMBs). Gayunpaman, ang mababang kondaktibiti at pamamahagi ng mga karaniwang inorganics sa SEI ay nakakagambala sa pagsasabog ng Na+ at nag-udyok sa hindi pare-parehong sodium deposition. Dito, bumuo kami ng isang natatanging SEI na may pantay na nakakalat na high-conductivity inorganics sa pamamagitan ng pagpapakilala ng self-sacrifice LiTFSI sa sodium salt-base carbonate electrolyte. Ang reductive na epekto ng kompetisyon sa pagitan ng LiTFSI at FEC ay nagpapadali sa pagbuo ng SEI na may pantay na nakakalat na mga inorganics. Kung saan ang high-conductive Li3N at inorganics ay nagbibigay ng mga mabilis na ions transport domain at high-flux nucleation site para sa Na+, kaya nakakatulong sa mabilis na sodium deposition sa mataas na rate. Samakatuwid, ang SEI na nagmula sa LiTFSI at FEC ay nagbibigay-daan sa Na∥Na3V2(PO4)3 cell na magpakita ng 89.15% capacity retention (87.62 mA hg–1) sa isang ultrahigh rate na 60 C pagkatapos ng 10,000 cycle, habang ang cell na walang LiTFSI ay naghahatid lamang ng 48.44% na retention kahit na pagkatapos ng 80% na kapasidad. Bukod dito, ang Na∥Na3V2(PO4)3 pouch cell na may espesyal na SEI ay nagpapakita ng isang matatag na pagpapanatili ng kapasidad na 92.05% sa 10 C pagkatapos ng 2000 na mga cycle. Ang natatanging disenyo ng SEI na ito ay nagpapaliwanag ng isang bagong diskarte upang isulong ang mga SMB na gumana sa ilalim ng matinding mataas na mga kondisyon.
Copyright © 2023 American Chemical Society
Sanggunian
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08224