不稳定的电极-电解质界面和普通电解质窄的电化学窗口阻碍了高压钠金属电池的潜在应用。这些问题实际上与电解质的溶剂化结构有关，溶剂化结构是由与阴离子或溶剂分子配位的阳离子之间的竞争决定的。

在这里，中科院沈阳金属所Feng Li，Huicong Yang设计了一种含有碳酸乙酯和碳酸氟亚乙酯的电解质，它通过焓变化促进溶剂化鞘内阳离子-阴离子配位的显着水平，以减少阳离子-溶剂的整体配位并增加对盐浓度的敏感性。

文章要点

1）这种通过竞争配位调节的电解质可实现高度可逆的钠沉积/剥离，并具有延长的循环寿命和高达98.0%的库仑效率，这是迄今为止在酯基电解质的Na||Cu电池中报道的最高值。

2）此外，4.5V高压Na|| Na3V2(PO4)2F3电池表现出高达20 C的高倍率性能和令人印象深刻的循环稳定性，在有限的Na循环250次后容量保持率为87.1%。

所提出的通过调节阳离子竞争配位来修饰溶剂化结构的策略为实现高能量密度的稳定钠金属电池提供了新的方向，并且可以通过控制溶剂化结构的焓变化进一步扩展到其他电池系统。

参考文献

Yaozu Wang, et al, Competitive Coordination of Sodium Ions for High-Voltage Sodium Metal Batteries with Fast Reaction Speed, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c11952

https://doi.org/10.1021/jacs.3c11952