钠二次电池因其低成本和环境友好性而被誉为未来的储能器件,但由于其包括固态电解质(SSE)在内的大多数电解质阳极稳定性差,使其与高压正极材料不兼容,因此受到严重阻碍。近日,京都大学Kazuhiko Matsumoto、Jinkwang Hwang报道了一种新型合成技术,即将氟氢化离子液体(IL)前体以高产率和高纯度制备[DEME][PF6]([DEME]+:N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)铵)。
本文要点:
1) 作者配制了Na[PF6]-[DEME][PF6]IL,并对其进行了一系列电化学测试,以验证其在电池应用中的性能。该IL具有很强的氧化稳定性(在Pt上高达5.2V,在导电碳电极上>4.5V),有助于抑制典型SSE的氧化分解,例如β-氧化铝固体电解质(BASE),从而延长其在混合SSE系统中的电化学窗口。
2) 此外,使用BASE/IL组装的高压正极Na3V2(PO4)2F3混合固态钠二次电池具有高能量密度和优异的循环性能。该工作表明,将SSE夹在稳定[PF6]-IL之间可以用于高电压钠二次电池的有效设计。
Di Wang et.al A Hexafluorophosphate-Based Ionic Liquid as Multifunctional Interfacial Layer between High Voltage Positive Electrode and Solid-State Electrolyte for Sodium Secondary Batteries Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202301020