PNNL张继光AFM：稳定电极/电解质界面实现高压钠电池的稳定循环

开发先进的电解液对于稳定电极/电解质界面反应，从而延长钠电池的循环稳定性至关重要，特别是当高压正极（如NaNi_0.68Mn_0.22Co_0.10O₂（NaNMC））被用于实现电池的高能量密度时。

太平洋西北国家实验室（PNNL）张继光、Phung M. L. Le等报道了一种基于双氟磺酰亚胺钠（NaFSI）-磷酸三乙酯（TEP）的先进电解液，它对高压正极高度稳定，可使钠电池能够长期循环使用。

图1. Na||NaNMC电池性能

研究显示，采用这种电解液的Na||NaNMC电池在截止电压为4.2V和0.5C电流密度下经过500次循环后，容量保持率达到89%。硬碳||NaNMC的全电池在200次循环后也表现出83.5%的良好容量保持率。NMBs和NIBs的稳定循环可以归功于NaNMC正极和HC负极上形成的稳定的CEI和SEI层，这可以抑制正极的表面重构、过渡金属从正极的溶解、SEI的溶解以及电解液/电极界面的连续副反应。

图2. HC||NaNMC电池性能

循环后的电极分析显示，界面CEI和SEI层主要由盐分解产生，具有较高的稳定性能。因此，增强的界面稳定性允许NMBs和NIBs在高电压下持续运行。这些发现加深了我们对电极-电解质界面和电化学性能之间相关性的理解，并可以通过操纵电解液的化学性质和界面特性来指导钠电池的进一步改善。

图3. CEI分析

Stabilizing Interfacial Reactions for Stable Cycling of High-Voltage Sodium Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202204995