Comportamento de Armazenamento de Sódio em Grafite Natural utilizando Sistemas Eletrolíticos à Base de Éter

Este trabalho relata que a grafite natural é capaz de inserção e extração de Na com uma notável reversibilidade utilizando eletrólitos à base de éter. A grafite natural (o material de ânodo mais conhecido para baterias de íon de Li) foi pouco estudada como um ânodo adequado para baterias recarregáveis de Na devido à falta de capacidade de intercalação de Na. Aqui, a grafite é não apenas capaz de intercalação de Na, mas também apresenta desempenho excepcional como ânodo para baterias de íon de Na. O ânodo de grafite oferece uma capacidade reversível de ≈150 mAh g −1 com estabilidade de ciclo para 2500 ciclos, e mais de 75 mAh g −1 a 10 A g −1 apesar de seu tamanho micrométrico (≈100 μm). Um mecanismo de armazenamento de Na na grafite, onde ocorre co-intercalação de Na + -solvente combinado com comportamentos pseudocapacitivo parciais, é revelado em detalhes. Demonstra-se que as espécies de solventes do eletrólito afetam significativamente as propriedades eletroquímicas, não apenas a capacidade de taxa, mas também o potencial redox. A viabilidade da grafite em uma célula completa de Na também é confirmada em conjunto com o cátodo Na 1.5 VPO 4.8 F 0.7, entregando uma energia de ≈120 Wh kg −1 enquanto mantém ≈70% da capacidade inicial após 250 ciclos. Esse comportamento excepcional da grafite natural promete novas avenidas para o desenvolvimento de baterias de íon de Na econômicas e confiáveis.