Beskyttelse af natriummetalanoder møder in situ fotoelektronspektroskopi

Natriummetalbatterier (SMB'er) har tiltrukket sig stor opmærksomhed på grund af deres høje teoretiske kapacitet (1166 mAh/g), lave redoxpotentiale (-2,71 V vs. SHE), høje naturlige materialeoverflod og lave omkostninger. Væksten af ​​dendritter resulterer imidlertid i dårlig batteriydelse og alvorlige sikkerhedsproblemer, hvilket hæmmer den kommercielle anvendelse af SMB'er.

For at stabilisere natriummetalanoder er der udviklet forskellige metoder til at optimere SEI-laget (solid electrolyte interphase) og justere natriums galvanisering/stripping. Blandt dem er udvikling af anodeværtsmaterialer og tilsætning af elektrolytadditiver for at opbygge et beskyttende lag lovende og praktiske måder. For at opnå det rationelle design af avancerede anodeværter og elektrolyttilsætningsstoffer er forståelsen af ​​interaktionsprocessen mellem natriummetal og disse organiske materialer af stor betydning.

Forskere ledet af prof. Wei Chen ved National University of Singapore, Singapore, er interesserede i grænsefladebeskyttelsen af ​​natriummetalanoder, som er uundværlig for udviklingen af ​​natriummetalbatterier. De forbandt kreativt in situ grænsefladeforskningsmetoder med beskyttelse af natriummetalanoder.

Da batterisystemet er kompliceret med forskellige elektrolytsammensætninger og sidereaktioner, for at forenkle forskningssystemet og give direkte beviser om interaktionsprocessen mellem natriummetalanoder og elektrolyttilsætningsstofferne (eller værterne), brugte de organiske molekyler som modelsystemer. Gennem deres specialdesignede in situ UHV-XPS/UPS-systemer optrevlede de Na-interaktionsprocessen ved Na/CuPc og Na/F₁₆ CuPc-grænseflader, især effekten af ​​fluorering på sodiofile steder, som giver indsigt i det radikale design af fluorholdige elektrolytadditiver og værter til beskyttelse af natriummetalanoder.

Værket med titlen blev udgivet på Frontiers of Optoelectronics . + Udforsk yderligere

Reaktive elektrolytadditiver forbedrer lithiummetalbatteriets ydeevne