研究进展:Adv. Funct. Mater. - 钠金属负极上的SEI膜

科技工作者之家 2020-10-17

来源:今日新材料

由于风能、太阳能等绿色能源的发电间歇性,所以必须借助于先进的能源存储系统将电能储存。SEI膜可以在Na负极自发生成,其会因为无法承受Na沉积过程中严重的体积膨胀而破裂,破裂处成为促进Na枝晶形成的活性位点,从而严重降低Na金属电池的电化学性能和安全性。因此,在循环过程中稳定Na/电解质界面是Na金属电池发展的关键。

近日,来自哈工大化工与化学学院的王殿龙教授团队综述了不稳定SEI膜形成的基本原理、表征手段以及稳定化方法,最后对Na金属负极上的SEI膜发展作了展望。

总的来说,首先,可通过电解液组分和浓度调控来稳定SEI膜;其次,多种方法设计人工SEI膜也是一种有效方法;最后,固态电解质可以防止不稳定的SEI膜的形成,阻止Na枝晶的形成和生长,具有很高的安全性,因此,被认为是替代可燃液体电解质的Na金属电池的最终解决方案!但仍有以下关键问题亟需解决:i) SEI潜在的复杂形成机制、成分、结构、Na离子扩散途径和动态演变行为尚未被充分研究;ii) SEI中不同化学成分对枝晶生长的影响尚未被研究。iii)人工SEI膜的厚度、密度和钠离子电导率不能简单控制;iv) 固态电解质与电极间亲密接触和化学相容性的问题;v)由于Na的反应活性,难以对工作电池中SEI变化进行实时、动态和准确的检测表征;vi) 从商业发展的角度来看,SEI的稳定性需要在更严格的条件下进行剖析。


文献链接:
Solid Electrolyte Interphases on Sodium Metal Anodes, Advanced Function Materials, 2020


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202004891



来源:gh_d06fa4463e84 今日新材料

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