EnSM：通过在线电化学质谱分析钠电池中的产气行为

识别来自不可逆副反应的气态分解产物有助于了解可充电池的内部工作。与锂离子电池不同，钠离子电池中的产气过程了解有限。

瑞士保罗谢尔研究所Leiting Zhang、Sigita Trabesinger等人进行了在线电化学质谱分析，以了解钠离子电池中模型电极和电解液的产气行为。

结果表明，与锂离子电池相比，钠离子电池中形成了稳定性较差的固体电解质界面（SEI）层，这主要是由于SEI成分在钠电解液中的溶解度较高所致。负极上的电解液还原对钠离子电池中的产气有更大的贡献，因为气体释放不仅来自电解液的直接还原，还来自可溶物质，这些物质迁移到正极并在那里分解。

图1 当钠金属暴露在钠基电解液中时显示出持续的气体形成

在电池循环过程中，链状碳酸酯不会在负极上形成SEI层，这会导致电解液持续还原，类似于锂离子系统，但更严重，而环状碳酸酯形成更稳定的SEI，可防止电解液的进一步分解。

除了标准电解液溶剂之外，这项工作还评估了几种常见电解液添加剂对稳定界面的能力的影响。这项研究的结果为开发更耐用的电极-电解质界面提供了理解和指导，以使钠离子电池具有更高的比能量和改善的循环稳定性。

图2 不同添加剂对产气的影响

Unraveling Gas Evolution in Sodium Batteries by Online Electrochemical Mass Spectrometry. Energy Storage Materials 2021 DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.005

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