浙江大学范修林、李如宏Angew.:调控瞬态溶剂化实现超高倍率钠金属电池
电化学能源
2026-01-16 10:25
文章摘要
背景:钠金属电池因其高理论比容量和低氧化还原电位被视为下一代储能技术的有力候选,但其实际应用受限于钠金属的高反应活性,导致固体电解质界面(SEI)和正极电解质界面(CEI)不稳定,传统电解液存在Na⁺-溶剂配位作用强、还原稳定性差的问题,难以兼顾离子传输效率与界面稳定性。研究目的:针对传统电解液刚性溶剂化结构在强界面电场下难以动态重构的问题,浙江大学范修林、李如宏团队提出一种电场诱导的瞬态溶剂化电解液设计策略,旨在通过引入伪稀释剂调控界面溶剂化结构,实现高性能钠金属电池。结论:该研究选用环戊基甲醚(CPME)作为伪稀释剂,设计了NaPF₆/G2/CPME电解液。CPME在体相中无溶剂化能力,但在强界面电场下极化产生瞬态诱导偶极,与Na⁺形成中间络合物,有效降低去溶剂化能垒、加速电荷转移动力学,并促使阴离子富集分解形成富含无机物的稳定SEI/CEI。该电解液显著提升了电池性能,在20C超高倍率下循环7000次后容量保持率达90.2%,在低钠过量条件下也表现出优异的长循环稳定性,为快充型钠金属电池的电解液设计提供了全新思路。
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