尽管人们已经开发了离子液体电解质，并应用于可充电电池，但关于其对负极相间演化的影响却鲜有研究。

近日，澳大利亚迪肯大学Maria Forsyth报道了研究了介孔碳负极（CMK）在用于钠离子电池（NIBs）的超浓离子液体（3.8 M NaFSI in C₃mpyrFSI）电解质中的界面特性。

文章要点

1）CMK是一种碳材料，由于其高比表面积，使得人们能够详细研究各种电解质成分中SEI层的形成。此外，这种高比表面积碳可用于未来高倍率NIBs的设计中。

2）研究人员比较了基于ILs和更传统的碳酸盐电解质（1 M NaFSI in EC/DMC）对Na/CMK电池的循环稳定性和倍率性能的影响。利用详细的X射线光电子能谱（XPS）分析了ILs中形成的固体电解质界面（SEI）构型，其中无机主导的SEI有利于Na⁺的扩散动力学，而EC/DMC电解质中有机主导的SEI则导致低的SEI层离子电导率和迟缓的Na⁺动力学。

3）研究人员进行了时间相关的EIS，以验证ILs的较低激活能有助于更好的循环稳定性和更高的倍率性能。此外，还利用²³Na和¹⁹F固体核磁共振谱研究了CMK电极的钠化/去钠机理。

研究结果从根本上揭示了用于NIBs的碳材料在ILs和碳酸盐电解质中的界面性质，并解释了这两种电解质电池性能的差异。

参考文献

Ju Sun, et al, Anion-Derived Solid-Electrolyte Interphase Enables Long Life Na-Ion Batteries Using Superconcentrated Ionic Liquid Electrolytes, ACS Energy Lett. 2021

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c00816

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00816