Unraveling the incompatibility mechanism of ethylene carbonate-based electrolytes in sodium metal anodes

电解质 碳酸乙烯酯 电化学 碳酸二甲酯 阳极 碳酸盐 法拉第效率 碳酸二乙酯 金属 锂(药物) 化学工程 材料科学 化学 无机化学 有机化学 电极 物理化学 催化作用 内分泌学 工程类 医学
作者
Daomin Qin,Fangyuan Cheng,Meilian Cao,Feiyang Yan,Qian Wang,Chun Fang,Jiantao Han
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:94: 560-567 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.02.012
摘要

Ethylene carbonate (EC) is widely used in lithium-ion batteries due to its optimal overall performance with satisfactory conductivity, relatively stable solid electrolyte interphase (SEI), and wide electrochemical window. EC is also the most widely used electrolyte solvent in sodium ion batteries. However, compared to lithium metal, sodium metal (Na) shows higher activity and reacts violently with EC-based electrolyte (NaPF6 as solute), which leads to the failure of sodium metal batteries (SMBs). Herein, we reveal the electrochemical instability mechanism of EC on sodium metal battery, and find that the combination of EC and NaPF6 is electrically reduced in sodium metal anode during charging, resulting in the reduction of the first coulombic efficiency, and the continuous consumption of electrolyte leads to the cell failure. To address the above issues, an additive modified linear carbonate-based electrolyte is provided as a substitute for EC based electrolytes. Specifically, ethyl methyl carbonate (EMC) and dimethyl carbonate (DMC) as solvents and fluoroethylene carbonate (FEC) as SEI-forming additive have been identified as the optimal solvent for NaFP6 based electrolyte and used in Na4Fe3(PO4)2(P2O7)||Na batteries. The batteries exhibit excellent capacity retention rate of about 80% over 1000 cycles at a cut-off voltage of 4.3 V.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
那就发个呆完成签到,获得积分10
1秒前
Sally完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
summer应助霍冰旋采纳,获得10
1秒前
斯文寻梅完成签到 ,获得积分10
1秒前
Magic1987发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
星辰大海应助小太阳采纳,获得10
3秒前
酷波er应助sjn采纳,获得10
3秒前
飞天小女警完成签到,获得积分10
4秒前
玉米泪先流完成签到,获得积分10
5秒前
Luby完成签到,获得积分10
5秒前
机智的大狸子完成签到,获得积分10
5秒前
梦的光点完成签到,获得积分10
6秒前
白马非马完成签到,获得积分10
6秒前
完美世界应助liuyu采纳,获得10
7秒前
8秒前
jsnd发布了新的文献求助20
8秒前
走走完成签到,获得积分10
8秒前
YLi_746发布了新的文献求助10
8秒前
dd发布了新的文献求助10
8秒前
Monica完成签到 ,获得积分20
9秒前
9秒前
huangqi发布了新的文献求助10
9秒前
juligulu发布了新的文献求助10
9秒前
海涛完成签到,获得积分10
9秒前
wssy完成签到,获得积分10
10秒前
孤独的鹏飞完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
光亮靖仇完成签到 ,获得积分10
11秒前
害羞的妙海完成签到 ,获得积分10
11秒前
flyx发布了新的文献求助10
11秒前
忧郁香寒发布了新的文献求助10
11秒前
天天快乐应助他有篮采纳,获得40
11秒前
777发布了新的文献求助10
12秒前
WNL发布了新的文献求助10
12秒前
Winnie完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.2应助www采纳,获得10
12秒前
David完成签到,获得积分10
12秒前
感性的山灵完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7234424
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8860016
关于积分的说明 18689038
捐赠科研通 6901571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3192560
关于科研通互助平台的介绍 2363214
邀请新用户注册赠送积分活动 2167070