室温钠硫（RT Na-S）电池因其丰富的材料储备、低成本和高理论比容量而备受关注。然而，电极的固有问题和复杂的界面反应阻碍了其实际应用。本研究开发了一种不易燃的双功能离子液体型电解质，它能在钠金属阳极表面形成富含无机物的固体电解质相，有效改善钠沉积行为并抑制枝晶生长。同时，利用FSI-/TFSI-和氟碳酸乙烯（FEC）与多硫化钠亲核取代的独特协同效应，调节固-固（S8-Na2S）转变，从而形成稳定的阴极电解质间相（CEI），增强NaF球。因此，在CEI保护下，固-固转变机制可有效抑制多硫化物的生成和界面副反应。因此，通过优化多组分电解质，S@C||Na电池表现出高容量、长寿命、优异的速率性能和更高的安全性，在0.2 A g-1 条件下循环500 次后，比容量达到565 mAh g-1。在RT Na-S电池中使用这种新型电解质具有很大的潜力，可提高电化学性能和安全性。图文简介
![]()
a ) NaTFSI、EMIFSI、FEC、ILE和IL-FE的拉曼光谱。通过MD模拟Na-OFSI-，Na-OTFSI -和Na-OFEC在b ) ILE和c ) IL-FE中计算的RDF和CNs。d)通过DFT计算得到Na+-FSI−、Na+-TFSI−、Na+-FEC、FSI−、TFSI−和FEC的LUMO能级。e)使用CE、ILE和IL-FE测定SS||Na的LSV曲线。
![]()
a )在0.1 mA cm-2的电流密度下，评价不同电解液的Na||Na对称电池的循环性能。插图显示了1750-1800 小时放大后的性能。扫描电子显微镜( SEM )观察50 次循环后b ) CE，c ) ILE和d ) IL-FE (显示器显示循环Na金属的光学图像)的金属钠表面形貌。在不同电解液中循环50 次后，在金属钠上获得了e ) C 1s，f ) S 2p，g ) N 1s和h ) F 1s的XPS谱。i ) TOF-SIMS深度剖面和NaF2-物种在金属钠表面的分布在循环10 次后，j ) CE，k ) ILE和l ) IL-FE。
![]()
阴极固-固转换性能评价。a ) SC||Na与IL-FE在0.1 - 3 V电压范围内的CV曲线。b ) S@C阴极在初始放电状态下分别与CE、ILE和IL-FE的深度S 2p光谱。c ) S@C阴极与IL-FE的原位XRD衍射。相应的恒电流曲线见图1。d ) IL-FE电解质的S@C||Na电池示意图。
![]()
S@C||Na与不同电解质在 25 °C、0.5-3.0 V电压范围内的电化学性能
原文链接： https://doi.org/10.1002/aenm.202404890
通讯作者： Jingjing Xu, Xiaodong Wu
小编有话说：本文仅作科研人员学术交流，不作任何商业活动。由于小编才疏学浅，不科学之处欢迎批评。如有其他问题请随时联系小编。欢迎关注，点赞，转发，欢迎互设白名单。投稿、荐稿：polyenergy@163.com
