通过SnF2电解质富集Sn的双层SEI结构,用于制备稳定的固态钠离子电池

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》:Sn-Enriched Bilayer SEI via a SnF2 Electrolyte for Stable Solid-State Sodium-Ion Batteries

【字体: 时间:2025年10月22日 来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering 7.3

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  固态钠金属电池界面优化策略研究:通过SnF2不对称修饰NASICON/PVDF-HFP混合固态电解质(HSEs)原位生成Sn富集的NaF内层与NaF-有机复合外层构成的双层SEI,有效提升钠离子传输动力学并均匀钠沉积,使对称电池临界电流密度达2 mA/cm2,与NVP阴极组合展现优异倍率性能和循环稳定性。

  
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固态钠金属电池(SSSBs)在实现下一代储能系统的高能量密度和安全性方面具有巨大潜力。然而,钠金属负极的实际应用受到较差的界面接触和严重的枝晶生长的严重阻碍。在这里,我们设计了一种双层固体-电解质界面(SEI),该界面由内层的富锡NaF层和外层的NaF-有机复合材料层组成,这一设计是通过SnF2对NASICON/PVDF-HFP混合固体电解质(HSEs)进行不对称改性实现的。SEI中原位形成的金属锡不仅增强了Na+的传输动力学,还动态地均匀化了电场分布,从而实现了均匀的Na+流动和沉积。因此,配备这种SEI的钠/钠对称电池达到了2 mA cm–2的临界电流密度(CCD),这比之前报道的HSEs具有显著优势。当与Na3V2(PO4)3(NVP)正极结合使用时,这种富含锡的SEI钠金属负极表现出出色的倍率性能、稳定的循环行为以及优异的容量保持能力。本研究为固态钠金属电池的可扩展界面设计和改性提供了新的见解。

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