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研究发现溶剂化结构中均匀电子云分布影响电解液性能机制

研发家 | 2025-07-15

华东理工大学化工学院教授李春忠、陈龙团队联合教授宋震团队，发现溶剂化结构中均匀电子云分布对电解液性能的影响，并提出了一种有前景的电解液设计策略，为高性能钠离子及其他阳离子基电池电解液的设计提供了参考。相关研究近日发表于《先进功能材料》。

作为锂离子电池的良好补充和替代方案，钠离子电池因其原材料丰富和成本低廉而备受关注。高性能的电解液是钠离子电池大规模应用的关键，但常见的醚类电解液存在氧化稳定性差、沸点低等问题。

为应对此挑战，研究团队开发了一种新型醚类电解液BG3。实验测试结果表明，BG3的溶剂化结构中电子云分布均匀，有着更高的结合能和更小的静电势差值，进而增强了电解液的氧化和还原稳定性。此外，电解液的稳定窗口超过5V，在高电压正极材料Na3V2(PO4)2F3上可以稳定循环，展现出优异的高压稳定性。BG3也实现了Na3V2(PO4)3||Hard Carbon全电池、Na4Fe3(PO4)2P2O7||Hard Carbon软包全电池的稳定循环，其中后者可达到超过99.9%的库仑效率和在500次循环后89.2%的容量保持率。