罗巍 AFM：在高安全电解质中能够稳定钠金属电池的富含氟化物固态电解质界面
Bunnny
钠电池由于与锂电池的特性相似，丰度更高且潜在成本更低，是一种可行的替代方案。在众多负极类型中，钠金属负极（SMA）凭借氧化还原电位最低（-2.71V，相对于标准氢电极）和较高的理论容量（1165 mAhg-1），获得了极大的关注。然而，当SMA与常规碳酸盐电解质一起使用时会产生许多问题。这些电解质会与金属钠剧烈反应，产生树枝状Na枝晶；并在重复的沉积/剥离过程中形成不稳定的固态电解质中间相（SEI）层，导致库仑效率（CE）低，过电位大和电池循环能力差。此外，使用高度易燃的液体电解质会引起严重安全隐患。近日，同济大学罗巍教授等人报道了在TMP-FEC-HFE溶剂中基于1.0M NaTFSI的非易燃电解质。
文章要点
1）将两种功能性氟化溶剂，1,2,2,4-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚（HFE）和氟代碳酸亚乙酯（FEC）引入磷酸三甲酯（TMP）基电解质中，形成了SMA兼容的阻燃电解质。其中Na/Na对称电池可在1.0 mA cm-2或3.0 mAh cm-2 的条件下循环800小时，使用不易燃的NaTFSI /TMP-FEC-HFE电解质构建的Na/NVP全电池表现出优异的稳定性，在超过400个循环中的容量保持率为93.1％
2）掺入HFE溶剂可通过形成稳定的Na+-TMP溶剂化物大大提高NaTFSI/TMP比并减轻腐蚀性TMP分子的反应活性。助溶剂FEC优先的脱氟作用会诱导出富含NaF的SEI，进一步抑制了磷酸盐的分解，从而阻碍了Na金属负极与电解质的连续反应。
参考文献
Xuyang Liu, et al. Fluoride‐Rich Solid‐Electrolyte‐Interface Enabling Stable Sodium Metal Batteries in High‐Safe Electrolytes. Adv. Funct. Mater. 2021, 2103522.
DOI: 10.1002/adfm.202103522
https://doi.org/10.1002/adfm.202103522
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