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氟（F）被認為是鈉金屬負極（SMA）電解質中的關鍵元素，因為它能形成含有NaF的固體電解質界面（SEI）層；然而，基于F的電解質所經歷的高成本和HF的形成問題應該得到解決。

韓國科學技術院,Jinwoo Lee、浦項科技大學Changshin Jo等基于最近關于NaH是一個”好的SEI層”的猜測，提出了一種不含F的、具有成本效益的1M NaBH₄/醚基電解液（NaBH₄/DEGDME和NaBH₄/TEGDME）。

圖1. Na||Na對稱電池在1 mA cm^-2和1 mAh cm^-2下的循環性能

正如預期的那樣，在1M NaBH₄/glyme電解液中形成了以NaH為主的SEI層，這一點被TOF-SIMS在循環后的深度剖析所證實。與此形成鮮明對比的是，作者證明基于F的對照電解液（NaClO₄-EC/PC + 5 wt% FEC和NaOTf/TEGDME）形成的NaF比NaH多得多。這項工作進一步闡明，NaH的形成是由鈉的天然氧化層和NaBH₄之間的化學反應引起的，由于NaBH₄導致的原生氧化層的部分減少誘發了”SEI重建”，導致了NaH的形成，這在熱力學上是有利的。

圖2. Na||Na對稱電池循環50次后的TOF-SIMS分析

因此，在Na||Na對稱電池中獲得的循環能力（1200小時，1 mA cm^-2，1 mAh cm^-2）明顯比在F基電解液中長。另外，在海水電池（SWBs）中，1M NaBH₄/DEGDME（二甘醇二甲醚）比1M NaOTf/TEGDME（四甘醇二甲醚）在1 mA cm^-2下提供更高的功率密度（2.82 mW cm^-2 vs. 2.27 mW cm^-2）和循環能力（300 h vs. 50 h），后者通常用于SWBs。

總之，這項研究證明了除了NaF之外，NaH可以作為”良好的SEI層”工作，并提出了一種用于實用和大規模SWBs的具有成本效益的無F電解液。

圖3. 海水電池的應用

Designing Fluorine-Free Electrolytes for Stable Sodium Metal Anodes and High-Power Seawater Batteries via SEI reconstruction. Energy & Environmental Science 2022. DOI: 10.1039/d2ee01295b

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?EES：通過無氟電解液重建SEI獲得穩定鈉金屬負極和高功率海水電池！

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