北京大学「国家杰青」庞全全/重庆大学刘玉妹/同济大学杨孟昊Nature子刊丨调控阳离子溶剂化平衡实现宽温域快充钠金属电池！

该研究针对钠金属电池在快充和宽温域应用中面临的界面不稳定、动力学缓慢等挑战，提出通过单溶剂体系调控阳离子-偶极和阳离子-阴离子相互作用的热力学平衡策略。背景上，钠金属电池虽资源丰富且兼容现有锂电制造，但电解液溶剂化结构的热力学-动力学困境限制了其实际应用。研究目的旨在通过分子工程精确调控溶剂化平衡，突破传统电解液限制。结论上，团队利用3-甲基四氢呋喃（3-MeTHF）的甲基诱导电子给体效应，实现了平衡的阴离子-溶剂配位结构，促进了富NaF界面形成，有效抑制枝晶并加速离子传输。该电解液使Na||Na₃V₂(PO₄)₃电池在60°C下100C倍率保持88%容量，−45°C下1C循环1200周后容量保持95%，并实现−80°C至60°C宽温域运行。该工作建立了平衡阳离子溶剂化作为通用设计原则，为高性能钠金属电池的发展提供了新路径。