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識別來自不可逆副反應的氣態分解產物有助于了解可充電池的內部工作。與鋰離子電池不同，鈉離子電池中的產氣過程了解有限。

瑞士保羅謝爾研究所Leiting Zhang、Sigita Trabesinger等人進行了在線電化學質譜分析，以了解鈉離子電池中模型電極和電解液的產氣行為。

結果表明，與鋰離子電池相比，鈉離子電池中形成了穩定性較差的固體電解質界面（SEI）層，這主要是由于SEI成分在鈉電解液中的溶解度較高所致。負極上的電解液還原對鈉離子電池中的產氣有更大的貢獻，因為氣體釋放不僅來自電解液的直接還原，還來自可溶物質，這些物質遷移到正極并在那里分解。

圖1 當鈉金屬暴露在鈉基電解液中時顯示出持續的氣體形成

在電池循環過程中，鏈狀碳酸酯不會在負極上形成SEI層，這會導致電解液持續還原，類似于鋰離子系統，但更嚴重，而環狀碳酸酯形成更穩定的SEI，可防止電解液的進一步分解。

除了標準電解液溶劑之外，這項工作還評估了幾種常見電解液添加劑對穩定界面的能力的影響。這項研究的結果為開發更耐用的電極-電解質界面提供了理解和指導，以使鈉離子電池具有更高的比能量和改善的循環穩定性。

圖2 不同添加劑對產氣的影響

Unraveling Gas Evolution in Sodium Batteries by Online Electrochemical Mass Spectrometry. Energy Storage Materials 2021 DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.005

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EnSM：通過在線電化學質譜分析鈉電池中的產氣行為

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