钠金属电池与锂离子电池工作原理相似,具有高比容量(1166 mAh∙g^(−1))和低氧化还原电位(−2.71 V vs.SHE),同时钠元素储量丰富且价格远低于锂,所以有望替代锂离子电池成为最有前景的下一代储能电池。然而,钠金属电池中的钠负极枝晶生长...钠金属电池与锂离子电池工作原理相似,具有高比容量(1166 mAh∙g^(−1))和低氧化还原电位(−2.71 V vs.SHE),同时钠元素储量丰富且价格远低于锂,所以有望替代锂离子电池成为最有前景的下一代储能电池。然而,钠金属电池中的钠负极枝晶生长失控及不稳定的固体电解液界面(SEI)层,限制其发展。从电解液工程优化角度出发,综述了近年来有关钠金属电池电解液优化策略对钠负极保护的研究进展,重点阐述了碳酸酯类电解液及醚类电解液的优化策略。同时,从基础研究和实际应用的角度出发,对钠金属电池电解液工程的发展进程和前景进行了总结及展望。展开更多
锂金属负极因高理论比容量(3860 mAh/g)与低氧化还原电位(-3.04 V vs.SHE)等优势,吸引了高比能电池领域的广泛关注。然而,锂金属负极的实际应用仍面临着诸多难点与挑战,其中锂枝晶生长问题尤为突出。在众多解决策略中,电解液调控策略因...锂金属负极因高理论比容量(3860 mAh/g)与低氧化还原电位(-3.04 V vs.SHE)等优势,吸引了高比能电池领域的广泛关注。然而,锂金属负极的实际应用仍面临着诸多难点与挑战,其中锂枝晶生长问题尤为突出。在众多解决策略中,电解液调控策略因工艺简便、系统兼容性强、成本低廉、效果显著等特性,被认为是抑制锂枝晶生长最具应用前景的策略之一。本文首先总结了几种锂枝晶生长模型,包括固体电解质界面扩散控制模型、表面形核生长扩散模型、电荷诱导模型和空间电荷模型等,着重讨论了电解液调控策略抑制枝晶生长的模型基础,结果说明了电极界面层(SEI)的物化性能决定了金属锂的沉积行为,而SEI层的组分、力学性能、脱溶剂化过程等受电解液组分影响。随后系统地归纳了电解液优化策略的研究进展,主要介绍了成膜添加剂、溶剂化调控SEI型添加剂、电荷诱导型添加剂、合金型添加剂、高浓盐电解液和局部高浓盐电解液等,对比了各种策略的优缺点。最后,对电解液优化策略进行了总结并对未来发展方向进行了展望。展开更多
文摘钠金属电池与锂离子电池工作原理相似,具有高比容量(1166 mAh∙g^(−1))和低氧化还原电位(−2.71 V vs.SHE),同时钠元素储量丰富且价格远低于锂,所以有望替代锂离子电池成为最有前景的下一代储能电池。然而,钠金属电池中的钠负极枝晶生长失控及不稳定的固体电解液界面(SEI)层,限制其发展。从电解液工程优化角度出发,综述了近年来有关钠金属电池电解液优化策略对钠负极保护的研究进展,重点阐述了碳酸酯类电解液及醚类电解液的优化策略。同时,从基础研究和实际应用的角度出发,对钠金属电池电解液工程的发展进程和前景进行了总结及展望。
文摘锂金属负极因高理论比容量(3860 mAh/g)与低氧化还原电位(-3.04 V vs.SHE)等优势,吸引了高比能电池领域的广泛关注。然而,锂金属负极的实际应用仍面临着诸多难点与挑战,其中锂枝晶生长问题尤为突出。在众多解决策略中,电解液调控策略因工艺简便、系统兼容性强、成本低廉、效果显著等特性,被认为是抑制锂枝晶生长最具应用前景的策略之一。本文首先总结了几种锂枝晶生长模型,包括固体电解质界面扩散控制模型、表面形核生长扩散模型、电荷诱导模型和空间电荷模型等,着重讨论了电解液调控策略抑制枝晶生长的模型基础,结果说明了电极界面层(SEI)的物化性能决定了金属锂的沉积行为,而SEI层的组分、力学性能、脱溶剂化过程等受电解液组分影响。随后系统地归纳了电解液优化策略的研究进展,主要介绍了成膜添加剂、溶剂化调控SEI型添加剂、电荷诱导型添加剂、合金型添加剂、高浓盐电解液和局部高浓盐电解液等,对比了各种策略的优缺点。最后,对电解液优化策略进行了总结并对未来发展方向进行了展望。
