温州大学李林&山东理工周朋飞、翁俊迎、周晋AEM:溶剂化学驱动界面工程实现钠基层状氧化物正极可逆阴离子氧化还原
能源学人
2025-12-21 10:29
文章摘要
背景:钠离子电池正极材料通过激活阴离子氧化还原反应可提升容量与电压,但面临氧析出、电解液分解、结构衰退等问题,导致容量衰减。现有改善策略多集中于正极本体改性,而电解液优化更具工程应用前景,但相关设计研究尚处初级阶段。研究目的:通过引入多功能电解液添加剂乙氧基(五氟)环三磷腈(PFPN),调控溶剂化结构,构建稳定界面,以解决钠基层状氧化物正极中阴离子氧化还原反应的可逆性难题。结论:PFPN添加剂形成富阴离子溶剂化结构,诱导生成富含N/P的稳定界面层,有效抑制氧析出、电解液分解和过渡金属溶解,显著提升反应可逆性和结构稳定性。使用含2.5 wt% PFPN电解液的Na||NLMZTO半电池循环600次后容量保持率从25.0%提升至81.6%,HC||NLMZTO全电池能量密度达472.6 Wh kg⁻¹,800次循环后容量保持84.3%。研究阐明了溶剂结构、界面化学与阴离子氧化还原稳定性之间的关联,为电解液设计实现高可逆反应提供了新思路。
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