硼酸钠钠离子电池电解质的新选择

钻研配景固然锂离子电池(LIBs)方今在电池技艺方面处于带头名望,但锂的丰采相对较低,成本较高,以及对LIBs的须要陆续增多,象征着危急须要寻觅代替LIBs的技艺。鉴于钠的储量更广,成本更低,钠离子电池(SIBs)越来越被珍视。别的,SIBs能够行使无钴正极,也能够在负极极行使铝集流体。在LIBs运用范围,一般采取六氟磷酸锂做为锂盐,一样地,SIBs采取的是六氟磷酸钠(NaPF6)。固然NaPF6可供给高的离子导电性,但其对水反常敏锐,会产生有毒的HF以及NaF和POF3(这会进一步与水反响)。NaF的存在致使消融艰苦,HF和POF3的高毒性会激发严峻的平安题目。别的,PF6-及其有毒分解产品的存在增多了电池回收的艰苦水平。能够行使其余钠盐来代替NaPF6。比方:NaClO4,但ClO4?是一种强氧化剂(潜在的爆炸性),是以不适实用于贸易运用。NaTFSI和NaFSI因其高热稳固性和无毒性而具备吸引力,但不能用做简单盐行使,由于它们对铝集流体具备腐化性。是以须要打算一种比NaPF6湿敏性小很多、不像NaClO4具备强氧化且分解产品无毒性的钠盐。电解质盐还应供给高能量密度、高电导率和宽的电化学稳固窗口(ESW)。处事简介图片滥觞:AngewandteChemie剑桥大学的DarrenM.C.Ould等人合成了一系列的硼酸钠盐,电化学钻研说明,Na[B(hfip)4]·DME(hfip=六氟异丙氧基)和Na[B(pp)2](pp=perfluorinatedpinacolato,O2C2(CF3)4)具备优良的电化学功能。[B(pp)2]?阴离子对空气和水也有很高的耐受性。阻抗谱和轮回伏安说明,两种电解液都比老例行使的NaPF6供给了更稳固的电极/电解液界面。别的,它们为SIBs供给了更好的轮回稳固性和与NaPF6相当的容量。体例详情硼酸钠能够从便宜且易购的原始材料合成,其含有强B-O键,有助于化学稳固性,并经过调动与中央硼杂原子配位的配体而具备可调的空间和电子性质。图片滥觞:AngewandteChemie由于硼氢化钠是一种幻想的原材料,能够低成本、高品格采办,不须要进一步提纯,是以将其用于制备含氟硼酸根阴离子的钠盐。合成是经过在1,2-二甲氧基乙烷(DME)溶剂中将硼氢化钠与小量取舍的氟化醇反响施行的。将生成的溶液加热至回流6小时,以后冷却溶液,并在50℃下搅拌16小时。撤退溶剂获得所需的硼酸钠产品,经过行使戊烷将盐从浓缩二甲醚溶液中积淀出来施行提纯。图片滥觞:AngewandteChemie图片滥觞:AngewandteChemie归纳该处事合成了一系列具备不同空间和电子性质的硼酸钠盐。合成进程囊括在1,2-二甲氧基乙烷溶剂中将硼氢化钠与氟化醇反响,或许在四氢呋喃溶剂中向响应的醇钠中增加三配位硼酸盐。采取了一系列的实习和理论技艺来评估这些硼酸钠络合物做为电解质盐的实用性,个中Na[B(hfip)4]·DME和Na[B(pp)2]具备更好的电化学功能。别的,[B(pp)2]?阴离子展现出很高的化学稳固性,在空气中安顿两破晓仍稳固,便于解决、输送和积聚。着末,行使Na[B(hfip)4]·DME和Na[B(pp)2]轮回的商用软包电池显示出与保守的NaPF6制备的电池相当的容量和更高的轮回稳固性。附:参考文件OuldDMC,MenkinS,SmithHE,etal.SodiumBorates:ExpandingtheElectrolyteSelectionforSodium-IonBatteries[J].AngewandteChemie,.文件链接

转载请注明地址:http://www.1xbbk.net/jwbrc/1034.html


  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章:
  • 网站简介 广告合作 发布优势 服务条款 隐私保护 网站地图 版权声明
    冀ICP备19027023号-7