東北師大?JACS:磷/硅協同界面實現超寬溫(?25 至 75 °C)鈉離子電池的電解質化學 2024年5月24日 下午5:51 ? 頂刊 ? 閱讀 33 近年來,電極材料實用化研究深入推進,鈉離子電池有望成為繼鋰離子電池之后最有前途的下一代儲能器件。然而,季節性變化或過度使用引起的工作溫度波動對性能穩定性會造成不利影響,特別是在極端溫度(<-20或>50°C)下。為了擴大應用范圍、降低溫度控制系統的成本,迫切需要開發寬溫電池技術。 在此,東北師范大學吳興隆團隊通過引入磷/硅共驅動的協同操作機制,使得緊湊型電極/電解質界面具有更好的界面鈉離子傳輸動力學和理想的結構/熱穩定性。結果顯示,使用所設計電解質的半電池可在 -25 至 75 ℃ 的溫度范圍內穩定運行,即使在 60 ℃ 下循環 1700 次,容量保持率也超過了 70%。 更重要的是,由 Na3V2(PO4)2O2F 正極和硬碳負極組裝而成的全電池也具有出色的循環穩定性,在 -25 至 50 ℃ 下的循環次數分別超過 500 次和 1000 次,并且在溫度持續變化的全天候動態測試中具有極佳的溫度適應性。 圖1. 基于NVPF正極和HC負極的全電池性能測試 總之,該工作通過先進的成膜調制策略,利用添加劑形成的磷/硅中間體來優化界面形成。改進后的 CEI/SEI 具有更強的離子傳輸能力和出色的結構/熱穩定性,可使 SIB在寬溫度范圍內穩定運行。 此外,組裝好的 HC//NVPF 全電池在-25、25 和 50 ℃的長循環測試(500、800 和 1000 個循環)中保持了極高的容量保持率(94%、92% 和 93%)。特別地,全天候動態測試進一步證明了電池系統的可靠性,測試溫度從 50℃ 持續變化到 -25℃ 可再回到 50℃。因此,該工作提出了一種有效的解決策略,可拓寬傳統碳酸酯基電解質較窄的工作范圍,有利于 SIB 的應用擴展。 圖2. 電極界面結構 Electrolyte Chemistry toward Ultrawide-Temperature (?25 to 75 °C) Sodium-Ion Batteries Achieved by Phosphorus/Silicon-Synergistic Interphase Manipulation,?Journal of the American Chemical Society?2024 DOI: 10.1021/jacs.3c11776 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/2024/05/24/4b08e6e8d8/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 他!被Science評為可為世界“解渴”之人,兩月兩篇Nature Water! 2024年1月11日 Appl. Catal. B.:提高本征氧還原活性和穩定性:鉑鈦合金催化劑的原子層沉積制備 2023年10月10日 她,博畢4年即任985教授、獲「國家優青」,新發今年第4篇JACS! 2024年11月9日 重磅,光催化問鼎今日Science! 2024年2月22日 南京大學Nature子刊:理論計算+實驗!揭示非氧化還原Ni3+催化有機物的親核電氧化 2023年12月25日 ?MIT李巨教授AM:超薄硅化鋰夾層穩定固態鋰金屬電池 2023年10月8日