Elektrolit dengan Interaksi Pelarut-Pelarut yang Disesuaikan untuk Baterai Logam Natrium Berkinerja Tinggi Tahan Api

Abstrak
Baterai logam natrium (SMB), yang memiliki sumber daya natrium yang melimpah dan kepadatan energi yang tinggi, telah menarik perhatian yang luas. Namun, reaksi berkelanjutan antara elektrolit dan anoda logam natrium, bersama dengan pembentukan antarmuka elektrolit padat (SEI) yang tidak stabil, menyebabkan penurunan kapasitas yang cepat dan bahaya keselamatan dari potensi penyalaan. Dalam karya ini, merancang elektrolit berbiaya rendah dan tahan api dengan interaksi pelarut-pelarut dicapai dengan memasukkan NaDFOB sebagai garam tunggal ke dalam elektrolit berbasis ester berdasarkan trimetil fosfat. Penelitian teoritis yang dikombinasikan dengan studi eksperimental mengungkapkan melalui interaksi pelarut-pelarut, struktur solvasi yang kaya ion-agregat terbentuk pada konsentrasi rendah, yang mengarah pada pembentukan SEI gradien yang diperkaya dengan senyawa anorganik seperti B dan F pada anoda. Ini secara efektif menekan reaksi antarmuka dan pertumbuhan dendrit natrium, secara signifikan meningkatkan stabilitas siklus bersama dengan mengoptimalkan keamanan SMB. Baterai Na||Na3V2(PO4)3 yang menggunakan elektrolit ini mempertahankan retensi berkapasitas tinggi sebesar 93% setelah 5000 siklus (320 hari) pada suhu 1C. Pendekatan ini memberikan solusi yang andal untuk penerapan elektrolit tahan api di SMB yang juga menjelaskan prinsip perancangan sistem baterai canggih.