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
1秒前
海盗船长发布了新的文献求助10
1秒前
5秒前
海盗船长发布了新的文献求助10
5秒前
yongp发布了新的文献求助10
6秒前
努力加油煤老八完成签到 ,获得积分0
7秒前
8秒前
8秒前
黄景滨完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
旋光活性完成签到 ,获得积分10
11秒前
叮咚发布了新的文献求助10
13秒前
大气的寇完成签到,获得积分10
14秒前
盐焗鱼丸完成签到 ,获得积分10
14秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
ahh完成签到 ,获得积分10
17秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
个性的荆应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
个性的荆应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
隐形曼青应助ganhykk采纳,获得10
27秒前
紧张的幻桃完成签到 ,获得积分10
27秒前
吃了就会胖完成签到 ,获得积分10
27秒前
王柯予发布了新的文献求助10
30秒前
乐情完成签到 ,获得积分10
30秒前
36秒前
zwd完成签到 ,获得积分10
36秒前
鳗鱼山河发布了新的文献求助10
41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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
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 5652825
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4788443
关于积分的说明 15061739
捐赠科研通 4811262
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2573820
邀请新用户注册赠送积分活动 1529599
关于科研通互助平台的介绍 1488335