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文 章 信 息

高效多羧酸钠自牺牲添加剂实现高能量密度钠离子电池

第一作者：杨正一

通讯作者：冯吴亮*，赵玉峰*

单位：上海大学，中国科学院上海硅酸盐研究所

研 究 背 景

钠离子电池因其资源丰富，出色的低温性能在大规模储能领域吸引了许多研究者的关注。但是，由于首圈循环过程中负极SEI的形成以及副反应导致不可避免的活性钠离子损失，使可逆容量下降，影响其能量密度与电池性能。通过合适的钠补偿策略可以有效补充可逆容量并且提升能量密度，改善电化学性能。目前有机类自牺牲补钠添加剂往往面临着分解电压过高，利用率低的问题，并且对其分解机理以及产气行为的研究不够深入。目前，关于通过对分子结构改性提升其钠补偿能力的研究还不够充分，如何平衡分解电压与理论比容量的关系还亟待解决。

文 章 简 介

近日，上海大学赵玉峰教授团队在Energy Storage Mater.期刊发表题为“High-Efficacy Multi-sodium carboxylate Self-Sacrificed Additives for High Energy Density Sodium-Ion Batteries”的研究工作。该工作通过在顺丁烯二酸二钠分子结构的基础上，通过打破双键与引入羟基的方式，提升主链的分子云密度，降低羧酸基团的C-C键解离能，从而降低补钠添加剂的分解电压，并且提升利用率。在本论文中，分别报道了琥珀酸钠（SS，Na2C4O4H4）和苹果酸钠（SM，Na2C4O5H4）两种多羧酸钠自牺牲补钠添加剂，通过DEMS对其产气行为进行了深入研究，并且提出了可能的分解机理；添加了10wt%琥珀酸钠/苹果酸钠的全电池在可逆容量、倍率性能、循环性能以及能量密度上均有明显的提升。本工作为多羧酸钠添加剂的设计与性能改进提出了新的认识。

文章链接

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103511