侴术雷教授Angew：阻燃、稳定循环、高安全性钠离子电池

储能设备的安全性一直是电池发展的绊脚石，钠离子电池也不例外。然而，作为最终解决方案的不可燃电解液往往容易产生副作用，且与电极的相容性差，导致电池失效。

在此，温州大学侴术雷教授等人报道了一种不易燃的电解液设计，通过氢键调节电解液的溶剂化结构和优化电极-电解液界面，以实现高性能钠离子电池。

基于1.2 M 双（三氟甲磺酰基）酰亚胺钠-TMP/双（2,2,2-三氟乙基）醚/碳酸亚乙烯酯（NaTFSI-TMP/BTFE/VC，摩尔比为0.53:1:1.5:0.15) 的电解液设计可以同时实现固有的不易燃特性和稳定的充放电循环。

高度氟化的BTFE用作稀释剂分散高度浓缩的盐溶剂簇，而VC用作“回收溶剂”和成膜添加剂，对于减少游离TMP分子以恢复被BTFE破坏的溶剂化结构至关重要，并有助于形成稳定的电极-电解液界面。

图1. 基于不可燃电解液电池的电化学性能

基于开发的不可燃电解液，在Na₃V₂(PO₄)₃||商用硬碳（NVP||HC）和普鲁士蓝||商用硬碳（PB||HC）电池中实现了高的安全性和良好的循环稳定性。实现稳定充放电循环120次以上，容量保持率超过85%，同时具有高循环库仑效率（99.7%）。

这种不可燃电解液表现出稳定的循环性能和增强的安全性能，为具有高安全性和优异电化学性能的SIBs的商业化提供了指导。

图2. 电解液溶剂化结构的实验和理论研究

Fire-retardant, stable-cycling and high-safety sodium ion battery, Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202112382

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