近日，華東理工大學化工學院李春忠教授、陳龍教授團隊聯合宋震教授在鈉離子電池電解液領域取得新進展，首次提出電解液溶劑化結構中均勻的電子云分布對電池性能的影響機制。相關成果發表于《先進功能材料》。
鈉離子電池作為鋰離子電池的良好補充和替代方案，因其原材料豐富和成本低廉而備受關注。高性能的電解液是鈉離子電池的關鍵。常見的醚類電解液具有粘度較低、還原穩定性好、低溫性能好等特點，但是存在氧化穩定性差、沸點低等不足，因而限制了其廣泛使用。
對此，研究團隊開發了一種新型醚類電解液BG3，其溶劑化結構由于電子云分布均勻，表現出更高的結合能和更小的靜電勢差值，增強了氧化和還原穩定性。電解液擁有超過5V的穩定窗口，在高電壓正極材料 Na?V?(PO?)?F?上可以穩定循環，展現出優異的高壓穩定性。并且實現了Na3V2(PO4)3||Hard Carbon全電池、Na4Fe?(PO?)?P?O?||Hard Carbon軟包全電池的穩定循環，后者可實現超過99.9%的庫侖效率和在500次循環后89.2%的容量保持率。
本研究強調了溶劑化結構中均勻電子云分布對電解液性能的影響，并提出了一種有前景的電解液設計策略，可以給高性能鈉離子及其他陽離子基電池電解液的設計提供參考。
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