40C高倍率，6000次长循环！哈尔滨工业大学，最新AFM！

顶刊收割机 · 公众号 · · 2024-11-05 08:18

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界面稳定性是高倍率钠金属电池（SMBs）实际应用的关键。例如，普通的钠金属负极（SMA）具有不稳定的固态电解质界面（SEI），这可能会导致严重的枝晶生长和持续的Na消耗，特别是在高倍率的情况下。

同时，广泛采用的正极材料Na ₃ V ₂ (PO ₄ ) ₃ (NVP)的正极电解质界面（CEI）必须在Na ⁺ 离子快速嵌入/脱嵌过程中承受巨大的体积变化，导致结构退化和容量损失。

基于此，2024年10 月11日， 哈尔滨工业大学（深圳）慈立杰教授、李德平副教授、陆敬予助理教授 在国际期刊 Advanced Functional Materials 发表题为《Interface Engineering with an Organic Aluminum Additive for High-Rate Sodium Metal Batteries》的研究论文。

在这里，作者报道了一种简单的策略，即通过将乙醇铝引入到传统的醚基电解液中，促进富含氧化铝的SEI和CEI的形成，从而促进Na ⁺ 离子快速穿过界面传输并促进均匀的Na沉积。

所得Na || Na对称电池在10 mA cm ⁻² 和1 mAh cm ⁻² 下稳定循环4800小时，并且Na || NVP全电池在40C下循环6000次后具有81.28%的高容量保持率。

通过简便的有机铝添加剂对Na金属负极和NVP正极进行同步界面工程，为高倍率SMB的实际应用开辟了一条新途径。

图1： Na金属对称电池的电化学性能

图2：循环后的Na金属表面和Na沉积行为的表征

图3： Na金属全电池的电化学性能

Interface Engineering with an Organic Aluminum Additive for High-Rate Sodium Metal Batteries, Advanced Functional Materials , 2024 . https://doi.org/10.1002/adfm.202414041