硝酸根添加剂提升钠金属电池循环稳定性OA北大核心CSTPCD

钠金属电池由于金属钠具有的高比能量密度和低电极电势特性极具发展潜力,然而,传统的碳酸酯类电解液与钠金属之间持续反应,导致电池的循环稳定性能不理想。添加剂策略是一种提升电解液性能的简单有效策略,通过盐包盐策略成功制备了NaNO_(3)作为添加剂的酯类电解液。DFT计算和NMR测试结果表明,NO_(3)^(-)将进入Na+溶剂化鞘层内侧,在钠金属负极优先还原。对于钠金属界面的SEM和XPS表征结果及电化学测试显示,NO_(3)^(-)的还原构建了含氮的SEI界面,助力均匀稳定的钠金属沉积剥离行为。Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)(NVP)与钠金属负极组装的钠离子电池在NO_(3)^(-)改性的酯类电解液中可获得超长稳定循环,在2 C(1 C=110 mA/g)下循环了2000次后容量保持率高达89.9%,在5 C下循环1000次后容量保持率为97.4%。