通过界面轨道杂化构筑稳固CEI来实现卓越钠离子储存性能
能源学人
2025-11-30 15:35
文章摘要
背景:钠离子电池因成本低和资源丰富被视为后锂离子电池潜力技术,但钠离子半径大和氧化还原电位高导致能量密度和循环稳定性不足。普鲁士蓝类似物(PBA)尤其是铁基普鲁士蓝(FePB)因其开放骨架结构受到关注,但循环中多相转变引发结构扭曲和体积变化,传统正极-电解质界面(CEI)脆弱易失效。研究目的:通过界面轨道杂化策略构建稳固CEI,解决FePB结构不稳定性问题。方法:在电解液中引入1-丙烯-1,3-磺内酯(PS)添加剂,诱导Fe 3d轨道与PS中O sp2轨道杂化,生成硫化物基CEI(S-CEI),增强界面锚定和机械稳健性。结论:S-CEI有效抑制FePB立方相向四方相转变,降低晶胞体积收缩率,实现卓越循环寿命(1C下1500次循环后每圈容量衰减仅0.013%)、高倍率性能(90C下保持可观容量)和宽温稳定性,为钠离子电池开发提供创新设计范式。
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