钠离子电池(SIB)为下一代电网规模的能源存储带来了巨大希望。然而,电解质/电极间相的高度不稳定性威胁着高能 SIB 的长期循环。特别是,高电压下不稳定的阴极电解质相(CEI)会导致持续的电解质分解、过渡金属溶解和快速容量衰减。
在此,本研究提出了一种用于 SIB 电解质分子设计的平衡原理,通过将本质上氧化稳定的琥珀腈溶剂与溶解度适中的碳酸盐耦合,实现超薄、均质和稳固的 CEI 层。所提议的电解质不仅能限制阳极分解,从而形成薄的 CEI,还能在高压下抑制 CEI 成分的溶解。此外,NVOPF||硬碳全电池在 1 C 下稳定循环 500 次,平均库仑效率(CE)高达 99.6%。该电解液还赋予了 SIB 高电压运行在 -25 至 60 ° C 之间的极强温度适应性,从而揭示了在苛刻条件下运行 SIB 的基本电解液设计的本质。