中國粉體網(wǎng)訊  與鋰離子電池一樣,，鈉離子電池主要由正負極材料,、電解液,、負極集流體、隔膜等組成,。談到如何實現(xiàn)鈉離子電池的規(guī)模應(yīng)用，許多研究只是盯著如何優(yōu)化正負極材料,，但現(xiàn)在,，是時候討論一下鈉電的電解液及界面問題了。

電解液作為電池的重要組成部分，是連接正極和負極的橋梁,，在正負極之間起到傳輸離子的作用,，對電池的電化學(xué)性能及安全性起到至關(guān)重要的作用,。一般來說,，鈉離子電池電解液需要滿足以下特征：離子電導(dǎo)率高、液程（液態(tài)溫度范圍）寬,、化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性好,、熱穩(wěn)定性好,、成本低廉和環(huán)境友好等特點。

目前，科研人員已經(jīng)對鈉離子電池的各種電解液體系進行了相關(guān)研究,，包括酯類,、醚類、離子液體以及水系電解液等,。不過,，在目前的條件下,，鈉離子電池電解液研究最多的還是以醚類,、酯類等物質(zhì)為溶劑,，以高氯酸鈉、六氟磷酸鈉等為鈉鹽,，配合添加劑（氟代碳酸乙烯酯等）組成,，并共同決定電解液的性質(zhì)。鈉鹽在有機溶劑中的溶劑化能力,、溶解性,、穩(wěn)定性直接決定了電解液的離子傳輸動力學(xué)，也就決定了鈉離子電池的快充性能上限,。此外,，在寬工作溫區(qū)條件下，有機溶劑的易揮發(fā)性,、不穩(wěn)定性,、凝固性等對鈉離子電池的安全運行造成了嚴重困擾。

鈉離子電池電解液重要性質(zhì)總結(jié)

針對上述電解液相關(guān)科學(xué)問題,，其研究思路主要是優(yōu)化電解液組分與溶劑化結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定電極/電解液界面,，提高庫倫效率和安全性能,。一般來說，溶劑的極性可以對固體材料（如鈉鹽,、SEI層）的溶劑化能力產(chǎn)生直接影響,。當(dāng)溶劑極性越高，可以溶解更多的鈉鹽,，從而使電解液具有較高離子電導(dǎo)率,。但是，電解液的極性超過一定值后,，也會溶解負極表面形成的SEI層,，對于鈉離子電池穩(wěn)定性是不利的。由此,，調(diào)控電解液體系,，尋找最優(yōu)的電解液組分配比，以此來提升鈉離子電池中電荷的傳輸效率和電極/電解液界面穩(wěn)定性，開發(fā)出高性能鈉離子電池,。

2023年8月,，中國粉體網(wǎng)將在山城重慶舉辦“2023先進正極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇暨第一屆鈉離子電池材料技術(shù)研討會”。我們有幸邀請到北京理工大學(xué)的吳川教授為我們帶來題為《鈉離子電池電極/電解質(zhì)界面優(yōu)化》的報告,。吳教授通過分析電解液在電極表面SEI的結(jié)構(gòu)組成差異,，揭示電解液有利于快速儲鈉動力學(xué)的界面機制，設(shè)計構(gòu)筑原位包覆層在負極實現(xiàn)電解液中優(yōu)化SEI,，設(shè)計表面惰性包覆層穩(wěn)定層狀正極晶體結(jié)構(gòu)與界面結(jié)構(gòu),，從而提升鈉離子電池的綜合性能。

吳川,，北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授,，長期從事先進能源材料的研究工作，主要關(guān)注能量儲存與轉(zhuǎn)體系及其關(guān)鍵材料,，包括鋰離子電池,、鈉離子電池、鋁二次電池,、鋰空電池,、鋅離子電池以及其他二次電池新體系；開展多電子反應(yīng)電極材料,、新型儲能材料,、潔凈能源催化劑的制備、界面,、構(gòu)效關(guān)系研究,。

入選國家科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、英國皇家化學(xué)會會士,、教育部新世紀優(yōu)秀人才,、北京市科技新星、北京市優(yōu)秀人才,。作為負責(zé)人主持了國家973課題,、國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金重點項目,、教育部博士點基金等科研項目,；牽頭獲得中國發(fā)明協(xié)會發(fā)明創(chuàng)新一等獎和二等獎；獲得中國產(chǎn)學(xué)研合作促進獎,。任中國儲能與動力電池及其材料專業(yè)委員會副秘書長,，全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員，第7至16屆“動力鋰電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際論壇”主席團成員,。任Science合作期刊Energy Material Advances副主編,；Nature Commun., Joule, Adv. Mater., JACS, Angew. Chem.等90多種國際期刊審稿人,。

參考資料：

1、余彥等,，《鈉離子電池關(guān)鍵材料與器件》

2,、黨榮彬等，《鈉離子電池關(guān)鍵材料研究及工程化探索進展》

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）

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