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吳興隆/郭晉芝EEM：超1000次循環(huán)，溶劑再分配策略獲得長(zhǎng)壽命鈉電池！

具有特定溶劑化結(jié)構(gòu)的高濃度電解液可以使電極鈍化以延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命，但代價(jià)是成本增加，這限制了商業(yè)化的廣泛應(yīng)用。常規(guī)濃度（1M）的電解液具有合適的性能（粘度、離子導(dǎo)電率等），成本有保證，但在長(zhǎng)循環(huán)中總是會(huì)發(fā)生不希望發(fā)生的反應(yīng)，導(dǎo)致電池失效。

東北師范大學(xué)吳興隆、郭晉芝等通過(guò)溶劑的重新分配和電化學(xué)誘導(dǎo)，構(gòu)建了雙向富氟電極/電解質(zhì)界面（EEI），以經(jīng)濟(jì)有效的方式促進(jìn)長(zhǎng)期循環(huán)的穩(wěn)定性。

圖1 電解液設(shè)計(jì)及對(duì)稱電池性能

具體而言，這項(xiàng)工作通過(guò)在含有碳酸丙烯酯（PC）的普通碳酸酯電解液中重新分配溶劑，建立了由競(jìng)爭(zhēng)性FEC誘導(dǎo)的雙向富氟EEI。由FEC引入的氟化環(huán)境有效地還原并產(chǎn)生NaF以鈍化Na負(fù)極，同時(shí)調(diào)節(jié)有機(jī)成分加上電流沖擊使正極電解質(zhì)界面（CEI）緊密地附著在NVPOF電極上。在電化學(xué)預(yù)處理下，EEI的生成自發(fā)地動(dòng)態(tài)變化。富含氟化物的EEI的空間限制將作為離子傳導(dǎo)的過(guò)渡層，有利于電池的循環(huán)。

圖2 全電池性能

源自氟化效應(yīng)的EEI工程（1 M NaClO4-PC+10%FEC）在全電池中得到了充分的利用。受益于充足的Na⁺傳輸能力，F(xiàn)-NVPOF||F-CC全電池的電化學(xué)長(zhǎng)循環(huán)性能顯著增強(qiáng)（1C下每循環(huán)容量衰減率低至0.01%）。因此，這項(xiàng)工作的界面工程策略與氟化EEI相結(jié)合，有望成為解決SIBs及以后電池失效的一個(gè)有前景的解決方案。

圖3 CEI分析

Constructing Bidirectional Fluorine-Rich Electrode/Electrolyte Interphase via Solvents Redistribution Towards Long-Term Sodium Battery. Energy & Environmental Materials 2022. DOI：10.1002/eem2.12474

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