Qin Zhou, Cong Xia, Zhifan Kuang, Mengran Guo, Hao Zhang, Haojie Wan, Shiquan Wang,* Lin Li* and Jianwen Liu *, Ultra-long cycle sodium ion batteries enabled by the glutaric anhydride additive, Chemical Science, 2024.
对于钠离子电池来说，解决循环寿命短的痛点是行业大规模推广的关键，电解液对其起着重要作用。在此，这项工作旨在设计一种具有工业应用价值的实用钠离子电池电解液，并首次引入酸酐化合物作为添加剂。同时，通过调整溶剂组成，利用醚和酯类溶剂的组合，设计了最佳电解质配方 1 M NaPF6+DME/VC （1：1， v/v）+2 wt.% GA。Na+-VC 在该电解质中具有最高的占据分子轨道，优先被氧化，在阴极上形成阴极电解质界面。同时，具有最低未占据分子轨道的 Na+-GA 优先被还原，在阳极上形成表面电解质界面。这种电解液可以在电极的两侧同时成膜，从而大大延长钠离子电池的循环寿命。例如，Na||NVP 电池在 2500 次循环后仍保持 91.16 mAh·g-1 的比容量，容量保持率为 85.06%。而 NVP||HC 满电池在 66.50 次循环后仍保持 800% 的容量保持率。这项工作将为长循环寿命钠离子电池电解液的工业应用提供重要思路和有力证据。
