Regulación Interfacial en Baterías de Iones de Sodio Mediante un Separador Compuesto de Poliimida Modificado con...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Electroquímica
• Almacenamiento de Energía

Sus antecedentes:

• El separador es crucial para el rendimiento de las baterías de iones de sodio (SIBs), ya que impacta la estabilidad interfacial y el transporte de iones.
• El desarrollo de separadores avanzados es clave para desbloquear el potencial de las SIBs.

Objetivo del estudio:

• Diseñar un separador a base de poliimida de alto rendimiento para SIBs.
• Mejorar las propiedades interfaciales y el flujo de iones de sodio utilizando un recubrimiento de nano-MgF2.

Principales métodos:

• Se utilizó un método de activación alcalina in situ y precipitación in situ para recubrir separadores de poliimida con nano-MgF2.
• Los separadores modificados se caracterizaron por sus propiedades y rendimiento en semiceldas SIB.

Principales resultados:

• La capa de MgF2 exhibió una fuerte polaridad y una carga superficial negativa, mejorando la afinidad del electrolito y regulando el flujo de iones.
• Los separadores modificados facilitaron la migración rápida de Na+ y promovieron la formación de una intercara de electrolito sólido (SEI) estable.
• Las celdas Na||carbono duro con separadores modificados mostraron una capacidad de descarga de 160 mAh g-1 (frente a 82.1 mAh g-1 sin modificación).
• Las celdas Na||NFPP demostraron una excelente estabilidad de ciclaje, reteniendo 90.9 mAh g-1 después de 500 ciclos.

Conclusiones:

• La ingeniería interfacial de separadores con nano-MgF2 es una estrategia prometedora para SIBs de alto rendimiento.
• Los separadores modificados mejoran significativamente la cinética interfacial, el transporte de iones y la estabilidad de ciclaje en SIBs.