通过使用三(三甲硅氧基)硼酸盐添加剂来稳定阴极-电解质界面并促进钠离子电池中Na+的脱溶剂作用

《New Journal of Chemistry》：Stabilizing the cathode–electrolyte interphase and promoting Na+ desolvation by a tris(trimethylsiloxy)borate additive for sodium-ion batteries

钠离子电池正极材料NFM存在界面不稳定和金属离子溶解问题，通过添加2% TMSB电解质添加剂，在形成稳定界面层的同时促进钠离子脱溶剂化，使NFM||Na电池200次循环容量保持率提升至86.38%，对称电池循环寿命延长至280小时。

　　

层状金属氧化物 NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂（NFM）是一种具有高能量密度的钠离子电池用负极材料。然而，它存在界面稳定性差以及过渡金属离子溶解等问题，这些问题导致其循环性能和倍率性能不佳。本文通过在电解液中添加三(三甲硅氧基)硼酸盐（TMSB）来改善界面稳定性并促进钠离子（Na⁺）的传输。首先，TMSB 可以在 NFM 负极表面优先形成稳定且均匀的界面层，从而增强电极-电解液界面的稳定性并减少过渡金属离子的溶解。此外，TMSB 还可以减弱钠离子（Na⁺）与溶剂分子之间的相互作用，促进钠离子的脱溶剂化，进而改善钠离子的扩散和沉积性能。因此，添加 2% 的 TMSB 可以提高 NFM||Na 电池的循环性能和倍率性能。在 1C 的放电条件下进行 200 次循环后，使用含 2% TMSB 电解液的 NFM||Na 电池的容量保持率为 86.38%，而使用基础电解液的电池容量保持率仅为 72.03%。同时，TMSB 还延长了 Na||Na 对称电池的循环寿命（从 180 小时延长至 280 小时）。这项工作为通过单一电解液添加剂来提高钠离子电池的界面稳定性和钠离子（Na⁺）传输性能提供了参考。