西安交通大学薛伟江Nature Commun.：非对称磺酰胺分子设计实现高电压宽温域钠离子软包电池

背景：钠离子电池因资源丰富与成本优势成为锂离子电池的重要补充体系，但在高电压（≥4.2 V）和极端低温（−60 °C及以下）条件下，面临电解液氧化分解、界面失稳及离子传输动力学下降等挑战，严重制约其实际应用。研究目的：针对上述问题，西安交通大学薛伟江教授课题组旨在通过分子设计，开发一种新型电解液，以协同提升钠离子电池在高电压下的稳定性和在宽温域（尤其是极端低温）下的性能。结论：研究团队设计了一种非对称磺酰胺电解液分子EMTMSA。该分子通过引入不对称烷基取代基，有效降低熔点至−86 °C，优化低温流动性，并调控形成富含接触离子对和聚集体的溶剂化结构，从而在电极界面构建稳定、富无机相的界面层。实验表明，使用该电解液的Ah级软包电池在高电压（4.15V/4.2V）下循环性能显著优于传统体系，并在−60 °C至−70 °C的极端低温下仍保持良好放电能力，同时提升了热安全性。该工作从分子设计到电池验证，为开发适用于极端环境的高性能钠离子电池提供了新策略。