​山大奚宝娟/宋克鹏AEM：B掺杂诱导的界面化学实现快速、稳定的钠存储

在电极-电解质界面构建稳定的固体电解质界面（SEI）对于优化电池性能至关重要。然而，与界面化学相关的研究特别关注电解质工程，而忽视了调节电极材料。

在此，山东大学奚宝娟、宋克鹏等人通过简单有效的化学还原反应制备了硼掺杂的Bi互连纳米粒子（B-Bi）。B掺杂有助于催化电解液分解并在电极表面形成更多NaF，从而有利于稳定均匀的SEI并增强电极机械稳定性。

具体而言，该种坚固的SEI层可以抑制电解质的进一步分解并促进界面Na转移。B-Bi 在 1.0 A g⁻¹ 时提供 403.1 mAh g⁻¹ 的可逆容量，在 80 A g⁻¹ 时提供 203 mAh g⁻¹ 的高倍率性能。

图1. SEI 表征

总之，该工作开发了一种新颖的 B 掺杂策略，在 Bi 表面构建稳定的 SEI 层作为 SIBs 负极材料。所形成的 B-Bi 材料表现出高倍率性能（在 80 A g⁻¹ 下为 203 mAh g⁻¹）和出色的可逆容量（在 1.0 A g⁻¹ 下循环 2500 次后为 403.1 mAh g⁻¹）。

同时，B-Bi 在 5.0 A g⁻¹ 下循环 5000 次后表现出高的 CE，约为 100%。B掺杂不仅改变Bi的电荷分布，有效增强Na扩散动力学，而且调节界面化学，促进NaPF₆中的P-F键和DME中的C-O键分解，从而形成高度稳定的富含 NaF 的 SEI。同时，也可以通过 HRTEM 和 XPS 分析提供进一步的演示，并通过 DFT 计算进行确认。

此外，通过计算验证了 B 掺杂方法在促进 Sb 材料作为 SIBs 负极的稳定 SEI 方面是可行的。因此，该项研究开辟了一条通过配置电极材料构建稳定SEI层来调节界面化学的新途径。

图2. DFT计算

Robust Interfacial Chemistry Induced by B-Doping Enables Rapid, Stable Sodium Storage, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202302825