电解液作为电池的“血液”,它的凝固点、电化学窗口和与电极材料的相容性很大程度上影响着钠金属电池的稳定性和寿命。因此,研究电解液的电化学行为和界面化学性质意义重大。碳酸酯类电解液由于其优越的化学稳定性和盐溶解性,是室温钠金属电池的理想选择。然而,在超低温(−40 °C)下,Na+脱溶十分困难,需要开发适合低温环境的碳酸酯类电解液。
采用体积比为1:1:4的碳酸乙酯/碳酸丙烯/碳酸二乙酯(EC/PC/DEC)为溶剂,1M的NaFSI为添加盐的电解液(BLTE),用于−40 °C的SMB测试。前沿分子轨道能量用来可以评估各电解质组分的还原稳定性和添加剂在SEI膜中的贡献。ES的LUMO能级为~0.14 eV,表明外来电子往往占据其较低的电子轨道,使得ES倾向于在高电压下参与SEI的形成。FSI−则与之相反,LUMO能级为3.78 eV,具有较高的还原稳定性,但FSI−在具有高反应活性的钠金属表面仍不稳定。作为一种改性策略,往BLTE里添加6 vol %的ES(ES6-BLTE)可以有效提高SEI的界面电荷转移能力和钝化性能。
ES的加入可以改变溶剂化构型,促进更多的Na+-溶剂分子簇的形成。图与BLTE相比,ES6-BLTE具有较低的的脱溶能(− 157.5 kcal mol−1),说明ES6-BLTE电解液中的Na+具有较低的脱溶势垒和更快的界面传输动力学,而Na+的脱溶能是评价电池的重要指标,特别是在低温环境中。钠金属表面形貌光滑紧实,表明ES6-BLTE电解液有利于在SEI的均匀形成。此外,高的机械强度(~7.0 GPa)显著地阻碍了钠枝晶的穿透,有效保障了电池的安全使用ES6-BLTE电解液的电池保持相对较低的电压极化和~1500 h稳定循环寿命,表明ES6-BLTE电解液低温下的优越性。
FIM1002用作锂电池“安全”电解液的重要组成,充当特效助剂与溶剂作用,兼容多种锂(Li)盐,高效阻燃、低熔点、低粘度、不挥发、高导电、宽电化学窗口。
组成 INGREDIENTS:1-乙基-3-甲基咪唑双氟磺酰亚胺盐1-Ethyl-3-MethylImidazolium Bis(fluorosulfonyl)imid
规格 SPECIFICATIONS:化学纯 电池级
有效含量 Assay:≥ 99 % ≥ 99.9 %
水分Water(H2O): < 1500 ppm< 100 ppm
游离卤 Free Halogen:< 25 ppm< 10 ppm
SO42-: < 10 ppm
VOCs:< 25 ppm
外观 Appearance:无色至略黄透明液体Colorless or buff clear liquid