极具应用前景的乙醚电解质极大地改善了钠离子电池（SIBs）的负极性能。然而，由于氧化不稳定性，其往往与高电压正极不相容。另外，人们对乙醚电解质界面（CEI_ether）及其对电池性能的关键影响还知之甚少，阻碍了醚基SIB的实用化。

近日，武汉理工大学刘金平教授，华中科技大学李园园报道了提供了在乙醚电解液中4.3 V截止电压的氟磷酸盐正极上形成有益的CEI_ether的直接显微证据和光谱证据，阐明了其在SIB化学中的关键作用。

文章要点

1）研究人员通过密度泛函理论（DFT）计算，揭示了乙醚、溶剂和盐的协同作用对电化学稳定窗口和CEI_ether形成的影响。

2）研究人员采用NaPF₆-DIGLYME作为优化的乙醚电解质，其具有稳健的富氟无机-有机界面，有效改善了界面，促进了超快电荷转移，并借助正极工程稳定高电压正极10000倍以上。通过三价钒前体(V³⁺)与氧化石墨烯(GO)之间的界面氧化还原反应，采用一种新颖的界面氧化还原自组装方法获得了该正极，从而产生了化学结合的氟磷酸钒钠/rGO 3D亚微球，促进了快速的离子/电子传输和稳定性。

3）基于氟磷酸盐3D亚微球正极和Na2Ti2O5纳米片负极，研究人员进一步设计出具有较高的初始库仑效率(90%)、卓越倍率性能(40 C)和超稳定循环性能(>4000次循环无衰减)的全电池，这是在酯电解质中无法实现的。

这项工作为合理设计正极上的CEI_ether，使之能够使用乙醚电解质实现实用的高性能高电压SIB提供了重要启示。

参考文献

Deliang Ba, Qiuyue Gui, Wenyi Liu, Zhuo Wang, Yuanyuan Li and Jinping Liu, Robust cathode-ether electrolyte interphase on interfacial redox assembled fluorophosphate enabling high-rate and ultrastable sodium ion full cells, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2022.106918

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.106918