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                侴術(shù)雷教授團隊Angew.丨雙功能FEC!高性能Na-DIBs!
                來源: 時間:2023-11-13 16:44:24 瀏覽:1815次


                第一作者:Zhuo Yang

                通訊作者:侴術(shù)雷教授、李林教授、趙慶特聘研究員

                通訊單位:溫州大學、南開大學

                DOI: 10.1002/anie.202313142


                研究背景




                鈉-雙離子電池(Na-DIBs)因其較高的工作電壓和低成本而受到越來越多的關(guān)注,但Na-DIBs的實際應用仍受到低容量、庫侖效率差等問題的阻礙,其與電極與電解質(zhì)的相容性高度相關(guān),且研究較少。基于此,溫州大學侴術(shù)雷教授和李林教授、南開大學趙慶特聘研究員等人在電解質(zhì)中引入碳酸氟乙烯(FEC),調(diào)節(jié)Na-DIBs的陽離子/陰離子溶劑化結(jié)構(gòu)和陰極/陽極-電解質(zhì)間相的穩(wěn)定性。此外,作者分別以Sb和石墨為負極和正極,研究了Na-DIB在含F(xiàn)EC添加劑的電解質(zhì)中的電化學性能。對比無FEC電解質(zhì)(PC溶劑中1 M NaPF6鹽),添加FEC添加劑(5 wt.%)促進了正極和負極上無機富NaF EEI的形成,并改變了PF6-陰離子的溶劑化行為。


                文章要點




                1、作者在電解質(zhì)中引入碳酸氟乙烯(FEC),以調(diào)節(jié)Na-DIBs的陽離子/陰離子溶劑化結(jié)構(gòu)和陰極/陽極-電解質(zhì)間相的穩(wěn)定性。FEC調(diào)節(jié)PF6-溶劑化鞘的環(huán)境,促進PF6-在石墨上的相互作用。此外,F(xiàn)EC優(yōu)先分解引起的富NaF-間相有效地抑制了陽極與電解液的副反應和粉碎。在含氟化碳電解質(zhì)中,Sb||石墨全電池獲得了高的容量、循環(huán)穩(wěn)定性和庫侖效率。

                2、制備的Sb||石墨全電池在50次循環(huán)后達到了58.5 mAh g-1的高放電比容量,容量保留率為93.1%(而基線電解質(zhì)分別為48.3 mAh g-1和79.7%)。此外,在功率密度為157.78 W kg-1時,電池的能量密度為194.95 Wh kg-1(基于正極和負極的活性材料的質(zhì)量)。本工作闡明了雙功能FEC的潛在機制,并為構(gòu)建高性能雙離子電池提供了一種替代策略,促進了他們在未來可持續(xù)儲能系統(tǒng)中的實際應用。


                圖文展示




                 

                圖1.Sb||Na和石墨||Na半電池的電化學性能 

                 

                圖2.溶劑化結(jié)構(gòu)的實驗和理論分析

                 

                圖3.在循環(huán)Sb負極和石墨正極上的EEI組件的XPS表征

                 

                圖4.在循環(huán)Sb負極和石墨正極上的EEI組件的HRTEM表征

                 

                圖5.電極材料在1 M NaPF6-PC+5% FEC電解質(zhì)中的結(jié)構(gòu)演化

                 

                圖6.Sb||石墨全電池的電化學性能

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                全部 3小時前 四川
                文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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