锂电大牛Jean-Marie Tarascon最新AEM: 光学传感破译界面反应，以优化钠离子电池电解液配方

中间相、固体电解质中间相 (SEI) 和正极电解质中间相 (CEI) 是决定电池寿命和性能的关键影响因素。对于处于开发阶段的钠离子电池等技术，调整界面化学至关重要，否则会因实现实际应用的性能指标不佳而受到影响。

在此，法兰西公学院（Collège de France）Jean-Marie Tarascon以及Sathiya Mariyappan等人采用光学传感方法通过放热间接跟踪电极-电解液界面发生的化学反应以及电解液添加剂的反应性。通过将从不同界面反应产生的热量与对NVPF/HC钠离子全电池和NVPF/NVPF、HC/HC钠离子对称电池的平行电化学分析相结合，成功分析了不同电解液添加剂在SEI/CEI形成过程中的作用及其协同作用。

图1. 使用对照电解液对NVPF/HC电池的传感研究

基于以上观察，作者提出了一种电解液配方：以含有1 M NaPF₆的有机碳酸酯（EC/碳酸亚丙酯（PC）/碳酸二甲酯（DMC））作为母电解液，并含有4种添加剂，即草酸（二氟）硼酸钠（NaODFB），碳酸亚乙烯酯 (VC)、丁二腈 (SN)和亚磷酸三甲基甲硅烷基酯 (TMSPi)。

该配方在0-55°C下表现出稳定的循环性能，并且自放电非常低，并且由于减少了循环过程中的放气而提高了安全性。此外，作者证明了在NVPF/HC圆柱形18650电池使用该配方的可行性，在 55°C下表现出稳定的循环性能，放气更少。

图2. 使用该电解液配方的纽扣电池和圆柱形电池的电化学性能

Deciphering Interfacial Reactions via Optical Sensing to Tune the Interphase Chemistry for Optimized Na-Ion Electrolyte Formulation, Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101490

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