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Na-CNFM電池在不同電解質中的表現

2024-10-24 16:44:35 sh默尼 16

NaFSI-TEP/TTE電解質中,TEP是一種阻燃溶劑,TTE較高的含氟量也有助于阻燃相比之下,NaPF6-碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)電解液是高度易燃的。

Na||Na-CNFM電池在兩種電解液中的充放電曲線表明,電解液成分對初始庫倫效率和可逆容量有顯著影響。不易燃的NaFSI-TEP/TTE電解質表現出極高的初始庫倫效率(97.8%)和可逆容量(126.4 mAh g-1)。

這表明,在NaFSI-TEP/TTE電解質中,Na-CNFM電池在初始充放電過程中只有少量的電解質發生了分解,實現鈉離子的高度可逆脫嵌相比之下,在NaPF6/EC+DMC電解質中,Na||Na-CNFM電池的初始庫倫效率較低(75.3%),可逆容量較低(115.4 mAh g-1),說明電解質大量分解,正極的利用率也較低。

NaFSI-TEP/TTE電解質中的鐵含量低于ICP/AES的檢出限(LOD),而傳統碳酸酯電解質中的Fe/Na摩爾比則要高出很多(0.0094)。在NaFSI-TEP/TTE電解液中,隔膜沒有可見的顏色變化,而在常規碳酸酯電解液中,隔膜變為黃色。

NaFSITEP/TTE電解質抑制過渡金屬的溶解可歸因于以下幾點:首先,在NaFSI-TEP/TTE電解液中,Na-CNFM正極上形成了一種高度穩定的CEI層,可以有效防止過渡金屬的溶解。其次,NaFSI-TEP/TTE電解質中沒有游離溶劑與過渡金屬離子結合,使得過渡金屬離子在NaFSI-TEP/TTE電解質中溶解較少。

CEI層抑制了過渡金屬離子的溶解及電解質的催化分解,可提高正極材料的穩定性。Na||Na-CNFM電池在NaFSI-TEP/TTE電解質中經歷100圈循環后的庫倫效率較高,達到99.8-99.9%。


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