南方科技大学谷猛研究员和邓永红研究员在NatureCommunications发表成果，使用冷冻电镜来测试钠金属表面的SEI成分，来理解FEC添加剂的作用。在这项工作中，作者将Na金属沉积在嵌在Cu箔顶部的透射电镜网格上(在Na金属
铜电池配置中)，通过低剂量低温透射电镜和低温能量损失谱(cryo-EELS)探测Na金属上形成的SEI。
没有FEC时，含NaPF6的碳酸盐电解质与金属电极反应产生不稳定的SEI，富含Na2CO3和Na3PO4，在循环过程中不断消耗电池的钠。当使用FEC时，钠金属电极形成多层SEI结构，由外层富NaF非晶相和内部Na3PO4相组成。这种层状结构稳定了SEI，并阻止了电解液和Na金属之间的进一步反应。因此，添加FEC可以大大提高电池的库仑效率和循环寿命。本文通过冷冻电镜对电解液添加剂在Na金属表面成分进行分析，说明了FEC对电池稳定性的影响，为之后进一步开展界面对研究奠定了基础。图1.在第一个循环中，在无FEC的EC/DMC基电解液中形成的Na枝晶和SEI图2.在10次循环后，在无FEC的EC/DMC基电解液中形成的Na枝晶和SEI图3.冷冻电镜分析第1个循环后，在EC:DMC-FEC电解液中形成的SEI图4.成分分析。10圈之后EC:DMC-FEC电解液中形成的SEI图5.EC:DMC-FEC电解质中Na枝晶的XPS深度分析图6.无FEC和含有FEC的钠表面SEI在循环过程中的成分变化图7.电池性能对比链接Han,B.,Zou,Y.,Zhang,Z.etal.ProbingtheNametalsolidelectrolyteinterphaseviacryo-transmissionelectronmicroscopy.NatCommun12,().