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 医学 工程类 催化作用 内分泌学
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]
卷期号:94: 560-567 被引量:13
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
刚刚
今后应助认真的TOTORO采纳,获得10
1秒前
复杂的含蕾完成签到 ,获得积分10
1秒前
...完成签到,获得积分10
2秒前
游一完成签到,获得积分10
2秒前
细雨听风完成签到,获得积分10
2秒前
胡佳文完成签到,获得积分10
3秒前
风吹麦田应助15169928657采纳,获得30
3秒前
子车凡完成签到,获得积分10
4秒前
阔达凝天发布了新的文献求助10
4秒前
Lucas应助sxmt123456789采纳,获得30
4秒前
4秒前
orchid发布了新的文献求助50
4秒前
SONG完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
123发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
wenxianxiazai123完成签到,获得积分10
5秒前
12完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
1z2x3s完成签到,获得积分10
8秒前
欢呼以冬发布了新的文献求助30
8秒前
石大李克完成签到,获得积分10
8秒前
宛雷雅完成签到,获得积分10
8秒前
Nefelibate完成签到,获得积分10
9秒前
爱撒娇的砖头完成签到,获得积分10
9秒前
wam完成签到,获得积分10
9秒前
David完成签到 ,获得积分10
9秒前
田様应助饱满菠萝采纳,获得10
9秒前
liufang发布了新的文献求助10
9秒前
Akim应助啊啊啊采纳,获得10
9秒前
绛橘色的日落完成签到,获得积分10
10秒前
伊利丹完成签到,获得积分10
11秒前
f1mike110完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
快乐达不刘完成签到,获得积分10
13秒前
迷路的糜完成签到,获得积分10
14秒前
不懈奋进应助f1mike110采纳,获得30
15秒前
完美世界应助阔达凝天采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
(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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692876
关于积分的说明 14875899
捐赠科研通 4717214
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544162
邀请新用户注册赠送积分活动 1509147
关于科研通互助平台的介绍 1472809