非水系钠基电池是下一代电化学储能装置的理想候选者。然而，尽管它们在常温下表现出良好的性能，但在低温（例如<0 °C）下的工作仍受到电解质电阻增加和固体电解质界面(SEI)不稳定性的不利影响。

近日，为了避免这些问题，达特茅斯学院Wei yang Li，Geoffroy Hautier，博伊西州立大学Hui Xiong提出了由线性和环醚型溶剂和三氟甲基磺酸钠组成的特定电解液配方，其热稳定性可低至-150 °C，并能够在低温下形成稳定的SEI。

文章要点

1）当在Na||Na纽扣电池配置中测试时，低温电解液可以长期循环到−80 °C。

2）研究人员通过非原位物理化学(如X射线光电子能谱、低温电子显微镜和原子力显微镜)电极测量和密度泛函理论计算，研究了高效低温电化学性能的机理。

3）研究人员展示了−20 °C和−60 °C之间的全Na||Na₃V₂(PO₄)₃纽扣电池的组装和测试。在−40 °C下测试的电池首次放电容量为68 mAh g⁻¹，在22 mA g⁻¹下循环100次后容量保持率约为94%。

参考文献

Wang, C., Thenuwara, A.C., Luo, J. et al. Extending the low-temperature operation of sodium metal batteries combining linear and cyclic ether-based electrolyte solutions. Nat Commun 13, 4934 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-32606-4

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32606-4