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    侴术雷教授团队Angew.丨双功能FEC!高性能Na-DIBs!
    来源: 时间:2023-11-13 16:44:24 浏览:1779次


    第一作者:Zhuo Yang

    通讯作者:侴术雷教授、李林教授、赵庆特聘研究员

    通讯单位:温州大学、南开大学

    DOI: 10.1002/anie.202313142


    研究背景




    钠-双离子电池(Na-DIBs)因其较高的工作电压和低成本而受到越来越多的关注,但Na-DIBs的实际应用仍受到低容量、库仑效率差等问题的阻碍,其与电极与电解质的相容性高度相关,且研究较少。基于此,温州大学侴术雷教授和李林教授、南开大学赵庆特聘研究员等人在电解质中引入碳酸氟乙烯(FEC),调节Na-DIBs的阳离子/阴离子溶剂化结构和阴极/阳极-电解质间相的稳定性。此外,作者分别以Sb和石墨为负极和正极,研究了Na-DIB在含FEC添加剂的电解质中的电化学性能。对比无FEC电解质(PC溶剂中1 M NaPF6盐),添加FEC添加剂(5 wt.%)促进了正极和负极上无机富NaF EEI的形成,并改变了PF6-阴离子的溶剂化行为。


    文章要点




    1、作者在电解质中引入碳酸氟乙烯(FEC),以调节Na-DIBs的阳离子/阴离子溶剂化结构和阴极/阳极-电解质间相的稳定性。FEC调节PF6-溶剂化鞘的环境,促进PF6-在石墨上的相互作用。此外,FEC优先分解引起的富NaF-间相有效地抑制了阳极与电解液的副反应和粉碎。在含氟化碳电解质中,Sb||石墨全电池获得了高的容量、循环稳定性和库仑效率。

    2、制备的Sb||石墨全电池在50次循环后达到了58.5 mAh g-1的高放电比容量,容量保留率为93.1%(而基线电解质分别为48.3 mAh g-1和79.7%)。此外,在功率密度为157.78 W kg-1时,电池的能量密度为194.95 Wh kg-1(基于正极和负极的活性材料的质量)。本工作阐明了双功能FEC的潜在机制,并为构建高性能双离子电池提供了一种替代策略,促进了他们在未来可持续储能系统中的实际应用。


    图文展示




     

    图1.Sb||Na和石墨||Na半电池的电化学性能 

     

    图2.溶剂化结构的实验和理论分析

     

    图3.在循环Sb负极和石墨正极上的EEI组件的XPS表征

     

    图4.在循环Sb负极和石墨正极上的EEI组件的HRTEM表征

     

    图5.电极材料在1 M NaPF6-PC+5% FEC电解质中的结构演化

     

    图6.Sb||石墨全电池的电化学性能

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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