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合工大項宏發EnSM: 基于乙酰胺添加劑的穩定、超低濃度電解液，用于長循環高倍率鈉金屬電池

由于鈉資源儲量豐富且成本低廉，鈉金屬電池（SMBs）是一種很有前景的高能量密度儲能技術。最近，具有0.3 M NaPF₆的超低濃度電解液 (ULCE)因其低成本和高滲透性而引發關注。然而，SMBs在ULCE中的循環壽命和倍率性能受到鈉金屬負極的高反應性的限制。

在此，合肥工業大學項宏發教授等人將N, O-雙（三甲基甲硅烷基）三氟乙酰胺（BSTFA）這種乙酰胺添加劑引入ULCE（0.3 M NaPF₆, EC/PC, 1:1 vol %）以穩定電解液和Na||Na₃V₂(PO₄)₃ (NVP)電池。

圖1. 使用不同電解液循環40次后NVP正極的SEM圖像

理論和實驗結果表明，這種添加劑可以有效地捕獲電解液中的微量水，在很寬的溫度范圍內提高基于NaPF₆的電解液的穩定性，并在負極和正極的側面形成穩定的CEI/SEI層。

由于鈉金屬負極和Na₃V₂(PO₄)₃ (NVP) 正極上的保護界面層，基于含2% BSTFA添加的ULCE的Na||NVP電池在2C條件下經1955次循環后顯示出 92.63% 的高容量保持率，且在40 C時具有超過105 mAh g^-1的優異倍率性能。

圖2. Na||NVP 電池在不同電解液中的電化學性能

An Acetamide Additive Stabilizing Ultra-low Concentration Electrolyte for Long-Cycling and High-Rate Sodium Metal Battery, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.047

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