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第一作者：宋冰艷

通訊作者：賀加瑞，吳宇平

通訊單位：東南大學(xué)

論文速覽

隨著能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的日益重要，鈉電池因其成本低廉和原材料豐富而受到關(guān)注。在提高鈉電池性能的方法中，電解液添加劑是顯著的成本效益手段。盡管這些添加劑通常只占成分的不到5%，但它們?cè)谔岣唠姵匮h(huán)壽命和整體功能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

本文首先分析了推動(dòng)鈉電池發(fā)展的因素和添加劑的多樣角色，廣泛考察了常見功能團(tuán)（如含氟、磺酸基、亞砜、磷酸酯、含氮、硼、硅基等）在添加劑中的作用。此外，將最新的功能性電解液添加劑分為五種不同類型。

最后，本文提供了設(shè)計(jì)既可持續(xù)又高效的添加劑的潛力概述。本綜述旨在為戰(zhàn)略選擇和增強(qiáng)電解液添加劑提供信息，為促進(jìn)該領(lǐng)域的未來發(fā)展，提供有價(jià)值的資源。

圖文導(dǎo)讀

圖1：鈉電池與添加劑之間的比喻關(guān)系圖。

圖2：添加劑的保護(hù)機(jī)制，設(shè)計(jì)的分子結(jié)合富勒烯(C₆₀)和(CF₃)_n，以及HC電極循環(huán)后的XPS光譜分析等。

圖3：SA、FEC和PC的HOMO和LUMO值計(jì)算，不同鈉鹽的分子結(jié)構(gòu)、晶格能和分解溫度，以及不同電解液鹽的離子導(dǎo)電性和HOMO水平等。

圖4：使用SnCl₂和SbF₃添加劑的雙層SEI的示意圖，IL電解液的組成和形成的SEI，以及不同IL電解液的離子導(dǎo)電性比較等。

圖5：軟包電池的安全測(cè)試，NaBOB-TEP電解液或點(diǎn)火的抗燃性測(cè)試，以及HFPN的最低未占據(jù)分子軌道(LUMO)/最高占據(jù)分子軌道(HOMO)能級(jí)等。

圖6：探索的功能性電解液添加劑的本質(zhì)。

總結(jié)展望

本論文深入探討了電解液添加劑在二次鈉電池中的重要性，強(qiáng)調(diào)了添加劑的功能團(tuán)兼容性、多功能性添加劑的需求以及對(duì)環(huán)境友好型添加劑的轉(zhuǎn)變。論文通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算，展示了不同添加劑對(duì)電池性能的影響，如FEC在鈉硫電池中形成富含氟的CEI層，以及通過添加劑形成的合金保護(hù)層來提高SEI的機(jī)械強(qiáng)度等。

研究還指出，未來添加劑的開發(fā)應(yīng)注重效率、效果和生態(tài)敏感性之間的平衡，以實(shí)現(xiàn)鈉電池技術(shù)的顯著進(jìn)步。此外，論文還強(qiáng)調(diào)了對(duì)添加劑進(jìn)行全面測(cè)試的重要性，包括日歷壽命測(cè)試、物理和化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試、電池安全性能測(cè)試以及電極材料兼容性測(cè)試。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Review of Electrolyte Additives for Secondary Sodium Batteries

期刊：Adv. Energy Mater.

DOI：10.1002/aenm.20240140

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/05/25/e3367b20d4/

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