?南開/溫大PNAS:陰離子-Na+配位化學的調控助力低溫鈉離子電池 2024年5月28日 下午4:03 ? 頂刊 ? 閱讀 37 隨著對儲能系統的需求越來越嚴格,在低溫下進行高性能鈉存儲變得迫切。然而,緩慢的界面動力學導致了容量損失的加劇,這源于界面Na+的去溶劑化。 在此,南開大學李福軍,溫州大學侴術雷、李林等人將具有超高供電子的全氟化陰離子–三氟乙酸鹽(TFA-)引入以二聚體(G2)為基質的電解質中,從而在寬溫度范圍內獲得陰離子強化溶質。 與在 1.0 M NaPF6-G2 中相比,TFA- 陰離子和占據內鞘的 G2 分子減少的獨特溶劑化結構加速了 Na 的去溶劑化,使其在 -20 ℃ 以上和 -20 ℃ 以下的去溶劑化能分別從 4.16 kJ mol-1 和 24.74 kJ moL-1 降至 3.49 kJ mol-1 和 16.55 kJ moL-1。該電解質使 Na||Na3V2(PO4)3電池在-40 ℃下循環 100 次后,可提供其室溫容量的 60.2% 和 99.2% 的高容量保持率。 圖1. 隨溫度變化的溶劑化作用 總之,該工作將具有超高供電子性的全氟 TFA- 陰離子引入醚基電解質中,可調節陰離子強化溶劑化。其中內層 Na+ 溶劑化鞘由TFA–、更多的 FP6– 和減少的 G2 分子組成,25 ℃ 時 Na(G2)4.78(PF6)1.33(TFA)0.22 ,-40 ℃ 時 Na(G2)3.46(PF6)4.34(TFA)0.19 ,在寬溫度范圍內可有效地加速 Na+ 的去溶劑化。這種電解質配置誘導了陰離子衍生的富含無機物的穩定SEI 層,從而實現了超高和超穩定的 Na 沉積/剝離 CE。 Na||NVP 電池的室溫容量為其室溫容量的 60.2%,在 -40 ℃ 下循環 100 次后容量保持率高達 99.2%。因此,該項工作強調了電解質溶劑化中的陰離子強化配位,為持久、快速充電和低溫 SIB 的溶劑化化學調控提供了見解。 圖2. 電化學性能 Regulation of anion–Na + coordination chemistry in electrolyte solvates for low-temperature sodium-ion batteries, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2024 DOI: 10.1073/pnas.2316914121 原創文章,作者:wang,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/28/3d5ec0bb54/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 ACS Energy Letters主編呼吁:別卷了,文章圖沒必要那么多! 2022年9月18日 ?馬越/王洪強AFM:240秒!超快激光誘導CEI用于高壓PEO基固態電池 2023年10月10日 ?張強/張學強/文銳Angew:提高實用鋰硫電池中SEI穩定性的電解液設計 2023年10月3日 Nature子刊:手性COFs和半胱氨酸犧牲供體對光催化HER的影響 2022年10月16日 陸俊等AM:自組裝大環銅配合物均相催化高負載鋰硫電池 2023年10月6日 孫建敏Appl. Catal. B. : 共摻雜Mo和Ce調節RuO2電子關聯性來促進酸性條件下電催化OER 2023年10月30日