钠离子电池（SIB）被认为是有前途的储能设备。然而，由于高Na+去溶剂化能垒和不稳定的固体电解质界面（SEI），它们在超低温下会遭受快速容量衰减。

在此，南开大学Fujun Li设计了一种离子偶极相互作用减少的弱溶剂化电解质（WSE），用于在超低温下在硬碳（HC）阳极中稳定储存钠。

文章要点

1）将低溶解能力的2-甲基四氢呋喃引入四氢呋喃中以调节Na⁺与溶剂之间的相互作用。Na⁺-偶极子相互作用的减少促进了第一溶剂化鞘中更多的阴离子配位，从室温到低温始终保持阴离子增强的溶剂化结构，以促进富含无机物的SEI形成。

2）这些使得WSE具有83.3°C的低凝固点和更快的Na⁺去溶剂化动力学。因此，HC阳极在-40和-60°C、50 mA g^-1电流下分别提供243.2和205.4 mAh g^-1的可逆容量，并且HC||Na₃V₂(PO₄)₃全电池的使用寿命更长-40°C下循环250次，容量保持率高达~100%。

这项工作为超低温SIB的离子偶极调节提供了新的线索。

参考文献

Hengyi Fang, et al, Regulating Ion-Dipole Interactions in Weakly Solvating Electrolyte towards Ultra-Low Temperature Sodium-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202400539

https://doi.org/10.1002/anie.202400539