侴术雷/乔芸Small Methods：无需添加剂，FEC基电解液实现4.7V高压钠电池！

高能量密度和长期循环稳定性是钠电池大规模商业化的关键因素。在这方面，可以在高压下工作的正极材料由于其高能量密度而引起了极大的兴趣。然而，传统的电解液由于其有限的氧化稳定性而不能用于高压钠电池。因此，为高压正极材料开发合适的电解液是一个巨大的挑战。

温州大学侴术雷、上海大学乔芸等开发了一种基于氟代碳酸乙烯酯(FEC)的高压钠电池电解液（1 M NaPF₆-FEC/DMC，v/v=2/8）。

图1 NCPP||Na电池在不同电解液中的电化学性能

这种电解液可以实现 4.7 V高工作电压Na₄Co₃(PO₄)₂P₂O₇(NCPP)正极的稳定循环。与传统的碳酸酯电解液（1 M NaPF₆-EC/DMC，v/v=1/1）相比，采用FEC/DMC 基电解液的NCPP||Na电池具有出色的循环性能，在0.5 C下经过500次循环后可保持90.10%的容量，在1 C下经过1000次循环后可保持89.99%的容量，并具有高库伦效率(CE)。

图2 NCPP正极循环后的SEM、TEM和CEI表征

研究显示，FEC作为电解液中的助溶剂可以在NCPP正极表面形成薄而均匀的富含NaF的正极电解质界面(CEI)层，从而防止电解液的连续分解和与电极的反应，保护NCPP正极的晶体结构不受破坏。

此外，在NCPP正极和Na金属负极上都原位生成了极其稳定和坚固的电极-电解质界面，这可以确保材料在高压下的出色电化学性能。总之，这项工作提供了一种有前景的FEC基电解液，该电解液使钠金属负极与高压正极结合时具有优越的电化学性能，可实现高能量密度钠电池。

图3 Na||Na对称电池性能和SEI表征

High-Voltage, Highly Reversible Sodium Batteries Enabled by Fluorine-Rich Electrode/Electrolyte Interphases. Small Methods 2022. DOI: 10.1002/smtd.202200209

原创文章，作者：v-suan，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/14/2f5612ffcb/

侴术雷/乔芸Small Methods：无需添加剂，FEC基电解液实现4.7V高压钠电池！

相关推荐