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溶质盐
电解液溶质盐的选择对于电化学的稳定性也具有重要的意义,目前NaClO4是实验室中最常用的Na盐,此外诸如NaPF6和NaBF4也常被用来做Na离子电池的溶质盐,但是NaBF4由于阴阳离子之间的作用力比较强,因此电解液的电导率比较低,NaPF6存在高温下分解的问题,NaClO4存在ClO4-强氧化性导致的安全性问题等,都不是非常理想的Na盐。酰胺类的Na盐例如NaTFSI和NaFSI等由于良好的稳定性和低毒性也被用作Na离子电池的Na盐,但是两种锂盐对Al箔存在明显的腐蚀,因此很难作为单独的Na盐使用。
添加剂
Na离子电池与锂离子电池相同,负极的还原性都非常强,会导致电解液在负极表面发生分解,因此在负极表面形成一层稳定的SEI膜就显得尤为重要,目前对Na离子电池成膜机理的研究相对比较少,但是相关研究显示用于锂离子电池的常规成膜添加剂例如FEC、DFEC、ES和VC都能够用于Na离子电池之中,这其中FEC效果最好,在硬碳/NaNi1/2Mn1/2O2电池体系中添加少量的FEC能够非常有效的提高电池的循环稳定性。
5. 结论
从上面的分析其实我们不难发现,在现有的材料技术的基础上,Na离子电池无论是在能量密度,还是在成本上都无法与Li离子电池媲美,Na离子电池真正的优势在于其存在的无限“可能性”,相比于成熟的Li离子电池,Na离子研究相对比较少,目前的多数研究大多数都是基于Li离子电池已有的经验进行“嫁接”,但是Na+的嵌入机理要比Li+更为复杂(这一点我们可以从Na离子电池材料中众多的电压平台就可以看出),因此提升Na离子电池的性能还需要针对性的开发适合Na离子电池的材料,开发高性能、低重量的正负极活性物质,从而实现Na离子电池性能的全面提升。
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