El aditivo de 1,3,2-dioxiolano 2,2-dióxido en el electrolito de polímero de gel a base de carbonato permite la...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Las baterías de metal de sodio (SMB) ofrecen una alta capacidad teórica, pero sufren de formación inestable de interfase de electrolitos sólidos (SEI) y reacciones parasitarias.
• La deposición heterogénea de sodio conduce al deterioro de la SEI, lo que limita la aplicación práctica de las PYME.

Objetivo del estudio:

• Diseñar un nuevo electrolito de polímero de gel derivado de carbonato (GPE) para mejorar la estabilidad interfacial y el transporte iónico en las PYME.
• Investigar el papel del 1,3,2-dioxatiolano 2,2-dióxido (DTD) como aditivo funcional para optimizar la estructura de solvación y la formación de IES.

Principales métodos:

• Polimerización térmica in situ para sintetizar el sistema de GPE de THEP (TMPTMA, HDDA, EMC y PC).
• Incorporación de DTD como aditivo funcional para modificar las propiedades de solvatación e interfaz.
• Caracterización electroquímica de la conductividad del electrolito, las células simétricas Na3V2(PO4)3 (NVP) y las células completas Na3V2 (NVP)

Principales resultados:

• El electrolito THEP-D5 optimizado exhibió una alta conductividad iónica de 4,26 × 10−3 S cm−1.
• Las celdas simétricas HEP-D5 daNa demostraron un ciclo estable durante 1500 horas a 0,1 mA cm-2.
• Las celdas de NVP-DHEP-D5Na conservaron el 82% de su capacidad después de 2000 ciclos a 1C y el 83% a 5C.

Conclusiones:

• El aditivo DTD optimiza efectivamente la solvación y promueve la formación estable de IES, crucial para el rendimiento de las PYME.
• El sistema GPE desarrollado ofrece una vía prometedora para el avance de baterías de metal de sodio seguras y duraderas.
• Este trabajo proporciona información fundamental sobre la regulación de la química de solvación y la dinámica de interfaz para el almacenamiento de energía de próxima generación.