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重构亥姆霍兹层构建稳定的富氟界面实现长寿命、高安全钠离子电池

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由于电池运行时负极处存在负电场,会对亥姆霍兹平面(HP)上的分子排布产生影响,阴离子被库仑力排斥出内层(IHP),而极性较低的链状酯类滞留在内层并分解为SEI膜的根组分,导致较差的界面性质.想要改善界面性质,进而提高硬碳与酯基电解液的兼容性,必须要优化负电场条件下亥姆霍兹层中的离子/溶剂分子排布.近期,本研究团队提出了一种重构硬碳表面IHP的新策略.首先,在电解液中引入能够优先吸附在HC表面的溶剂,然后利用溶剂与阴离子间的强相互作用将阴离子拉入IHP,进而构筑阴离子诱导的稳固富氟界面.基于此思想,作者确定了 PFBE(阴离子结合能)和CAE(碳吸附能)两个重要指标,并以此进行溶剂筛选,确定了 TFEP为最佳溶剂.合理设计的PTD电解液使Na‖HC半电池和2.8 AhHC‖Na4Fe3(PO4)2P2O7软包电池具有优异的倍率性能、长循环寿命、高安全性和低温适应性.
The Reconstruction of Helmholtz Plane Enables Robust F-Rich Interface for Long-Life and High-Safe Sodium-Ion Batteries

陈龙、陈明、陈重学

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武汉大学动力与机械学院,湖北武汉 430072

华中科技大学能源与动力学院,湖北武汉 430074

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U22A2043852106090T23250122023BAB036

2024

10.1051/wujns/2024294297

武汉大学自然科学学报(英文版)
武汉大学

武汉大学自然科学学报(英文版)

CSTPCD
影响因子：0.066
ISSN：1007-1202
年,卷(期)：2024.29(4)
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