發(fā)布時間：2021-03-04 12:49

　　鈉離子電池因為資源的優(yōu)勢以及在大規(guī)模儲能系統(tǒng)中潛在的應(yīng)用價值而被研究者們廣泛關(guān)注。電解質(zhì)是電池的核心部件之一,起著傳導(dǎo)離子、分隔正負極的作用。目前常用到的有機電解質(zhì)存在著易燃、易泄漏的安全性風(fēng)險,在鈉離子電池的進一步發(fā)展與應(yīng)用中需要克服。本文通過對近期相關(guān)文獻的總結(jié),綜述了提高鈉離子電池電解質(zhì)安全性的開發(fā)策略以及研究進展:一方面可以在有機電解質(zhì)的基礎(chǔ)上進行改進與優(yōu)化,如使用成膜添加劑、阻燃添加劑或者使用高濃度鹽電解質(zhì);另一方面可以開發(fā)新型電解質(zhì)體系,如水系、離子液體、全固態(tài)、離子凝膠等。新型高安全性電解質(zhì)是目前鈉離子電池領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點,本文也對幾種新型電解質(zhì)各自的優(yōu)缺點以及面臨的主要挑戰(zhàn)進行了詳細的分析與討論,并重點介紹了離子凝膠電解質(zhì)在鈉離子電池中的應(yīng)用前景。最后,對鈉離子電池電解質(zhì)的發(fā)展趨勢進行了展望。 

【文章來源】：儲能科學(xué)與技術(shù). 2020,9(05)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

電解質(zhì)安全性影響因素Fig.1Factorsaffectingelectrolytesafety

受安全性問題的困擾。而電解質(zhì)的安全性與其電化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性密切相關(guān)。通過使用成膜添加劑以及阻燃劑可以有效提高有機液態(tài)電解質(zhì)的電化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。氟代碳酸乙烯酯(FEC)常用作鈉離子電池中的成膜添加劑，其可以在電極表面形成致密的固態(tài)電解質(zhì)界面層(SEI)，從而提高電化學(xué)穩(wěn)定性，但是缺點是FEC導(dǎo)致庫侖效率降低，并且充放電之間的過電勢增加[17]。碳酸丙烯酯(PC)也可以和硬碳在電極表面反應(yīng)形成一層穩(wěn)定的SEI，有利于提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。此外，PC在較高電壓下也比較穩(wěn)定，因此常用于高電壓鈉離子電池體系[18]。磷酸酯是一種被廣泛研究的阻燃添加劑，Ma等[19]引入了一種新的有機電解質(zhì)，該有機電解質(zhì)由磷酸三甲酯(TMP)和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚作為溶劑，F(xiàn)EC作為添加劑組成，通過直接點火和滅火測試，該電解質(zhì)顯示出良好的不燃性。然而，由于TMP會在碳基負極表面發(fā)生電化學(xué)分解，難以在負極表面形成穩(wěn)定的SEI膜，導(dǎo)致電池表現(xiàn)出較差的界面兼容性。Cao等[20]發(fā)現(xiàn)提高鈉鹽的摩爾比例可以有效提高磷酸酯類電解質(zhì)的電化學(xué)穩(wěn)定性，TFSI-可以在硬碳負極表面優(yōu)先發(fā)生還原分解形成穩(wěn)定的SEI膜從而抑制圖2提高電解質(zhì)安全性策略Fig.2Strategiesforimprovingelectrolytesafety1311

【參考文獻】：
期刊論文
[1]全固態(tài)鈉離子電池硫系化合物電解質(zhì)[J]. 陳光海,白瑩,高永晟,吳鋒,吳川.  物理化學(xué)學(xué)報. 2020(05)
[2]中國鋰產(chǎn)業(yè)概況[J]. 李冰心,張振花.  中國有色金屬. 2018(02)
[3]鈉離子電池的電解質(zhì)[J]. 朱娜,吳鋒,吳川,白瑩,李翌通.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(03)



本文編號：3063249