上大王官耀/刘星联手成大Park Ho Seok院士：协同驱动电解质设计—氟代碳酸乙烯酯与丁二腈在共晶电解质中的共溶剂化用于稳定钠金属电池

背景：钠金属电池因高能量密度和资源丰富而备受关注，但其钠金属负极的高反应活性导致枝晶生长和不稳定SEI等问题，限制了实际应用。传统电解液在界面稳定性、低温性能和成本之间存在矛盾。研究目的：本研究旨在通过协同驱动的共晶电解液设计策略，将氟代碳酸乙烯酯（FEC）作为高摩尔比共溶剂，与丁二腈（SN）和双氟磺酰亚胺钠（NaFSI）构建三元共晶体系，以调控Na+溶剂化结构和去溶剂化动力学，从而稳定电极-电解质界面。结论：实验和计算结果表明，FEC的引入重构了Na+溶剂化鞘，降低了去溶剂化能垒，并促进了富含无机成分的稳定SEI形成。基于该电解质的钠金属电池在高倍率、高负载和低温条件下均表现出优异的循环稳定性，例如在0.5 C下循环1650次后容量保持率达90.5%。该研究为碱金属电池的电解质设计提供了通用解决方案。