Natriummetallbatterier (SMB) har väckt stor uppmärksamhet på grund av deras höga teoretiska kapacitet (1166 mAh/g), låga redoxpotential (−2,71 V vs. SHE), höga överflöd av naturliga material och låga kostnader. Tillväxten av dendriter resulterar dock i dålig batteriprestanda och allvarliga säkerhetsproblem, vilket hämmar den kommersiella tillämpningen av små och medelstora företag.

För att stabilisera natriummetallanoder har olika metoder utvecklats för att optimera det fasta elektrolytinterfasskiktet (SEI) och justera elektroplätering/strippningsbeteendet hos natrium. Bland dem är utveckling av anodvärdmaterial och tillsats av elektrolyttillsatser för att bygga ett skyddande lager lovande och bekväma sätt. För att uppnå den rationella designen av avancerade anodvärdar och elektrolyttillsatser är förståelsen av interaktionsprocessen mellan natriummetall och dessa organiska material av stor betydelse.

Forskare under ledning av prof. Wei Chen vid National University of Singapore, Singapore, är intresserade av gränssnittsskyddet för natriummetallanoder, vilket är oumbärligt för utvecklingen av natriummetallbatterier. De kopplade kreativt samman forskningsmetoder på plats med skydd av natriummetallanoder.

Eftersom batterisystemet är komplicerat med olika elektrolytsammansättningar och sidoreaktioner, för att förenkla forskningssystemet och ge direkta bevis om interaktionsprocessen mellan natriummetallanoder och elektrolyttillsatserna (eller värdarna), använde de organiska molekyler som modellsystem. Genom sina specialdesignade in situ UHV-XPS/UPS-system klarade de upp Na-interaktionsprocessen vid Na/CuPc och Na/F₁₆ CuPc-gränssnitt, särskilt effekten av fluorering på sodiofila platser, som ger insikter i den radikala designen av fluorinnehållande elektrolyttillsatser och värdar för skydd av natriummetallanoder.

Verket med titeln publicerades på Frontiers of Optoelectronics . + Utforska vidare

Reaktiva elektrolyttillsatser förbättrar litiummetallbatteriets prestanda