Angew：双阴离子配位调控诱导富含磷和硼的梯度界面相形成稳定安全的钠金属电池

Nanoyu

2024-10-06

高压钠金属电池（SMB）凭借其成本优势和丰富的钠资源供应，为实现高能量密度钠基电池提供了一条可行的途径。然而，它们仍然遭受着严重的容量衰减，这是由于高压下电解质的严重分解和不稳定的正极/电解质界面（CEI）所致。此外，钠金属的高反应性和易燃电解质将SMB推向了安全极限。

在此，西安交通大学Fei Wang，华中科技大学Xiao Ji，武汉理工大学Ya You在不可燃的三甲基磷酸酯基局部高浓度电解质中设计了一种特殊的双阴离子聚集Na⁺溶剂化结构，并在正极上形成了富含磷和硼化合物的梯度CEI。

文章要点

1）这种薄而稳定的界面有效地抑制了寄生反应，提高了正极的界面稳定性，并通过多组分的协同作用促进了Na⁺通过界面的传输，从而优化了SMB的循环稳定性和安全性。

2）采用该电解质的Na_0.95Ni_0.4Fe_0.15Mn_0.3Ti_0.15O₂//Na电池的放电容量为167.5 mAh g⁻¹，在1C下经过800次循环后容量保持率高达85.2%。该方法为阻燃高压电解质的设计和SMB的实际应用提供了一种通用策略。

参考文献

Yi-Hu Feng, et al, Dual-Anionic Coordination Manipulation Induces Phosphorus and Boron-Rich Gradient Interphase Towards Stable and Safe Sodium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202415644

DOI: 10.1002/anie.202415644

https://doi.org/10.1002/anie.202415644