缺乏兼容的电解质成分、枝晶生长以及人们对负极相间化学的不了解等问题严重阻碍了实用化钠金属电池(SMBs)的发展。化学稳定性强的液体电解质有利于金属钠沉积和稳定的固体电解质界面(SEI)，是实现SMBs和无负极电池的理想选择。

近日，阿贡国家实验室Dr. Christopher S. Johnson，加州大学河滨分校Dr. Vincent Lavallo首次提出了一种非氟化弱配位阴离子（WCA），它能够使金属钠负极以超过99.5%的库仑效率良好地运行，并具有特殊的长期循环稳定性。

文章要点

1）对电解液的广泛表征表明，溶剂分离的离子对和负离子的异常分布主导了电解液的原位溶剂化结构。与电池性能一致，电极表面的表征表明，在长时间的循环中，没有证据表明树枝状金属钠成核。

2）有趣的是，采用XPS对钝化膜的表征表明，对主要由有机物种组成的SEI的贡献可以忽略不计的硼物种。对电解液原位溶剂化结构的详细表征揭示了阴离子的还原稳定性和[HCB₁₁H₁₁]^1-碳硼烷阴离子1的弱配位性质，而不是含氟的界面组分，是获得高度可逆的金属钠负极的关键。

参考文献

Anton W. Tomich, et al, A Carboranyl Electrolyte Enabling Highly Reversible Sodium Metal Anodes via a “Fluorine-Free” SEI, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202208158

DOI: 10.1002/anie.202208158

https://doi.org/10.1002/anie.202208158