Na₃V₂(PO₄)₂F₃ 因其平均电势高达 ∼3.95 V（相对于 Na/Na⁺）而被认为是高能量密度钠离子电池的有前途的正极材料。由于 4.2 V（相对于 Na/Na⁺）的持续时间较长，耐高电压电解质在提高循环性能方面非常重要。

近日，中科院苏州纳米所Hongzhen Lin，中科院大连化物所Qiong Zheng，Xianfeng Li设计了一种含有丁二腈等两个−C≡N基团的添加剂的靶向电解液。

文章要点

1）在这种设计中，一个−C≡N基团可接近溶剂化鞘，并使二腈中的另一个−C≡N暴露并随后挤压到双电层中。然后在Na+-溶剂中，挤压的−C≡N基团优先于暴露的−CH₂/−CH₃优先吸附在电极表面，并被氧化形成稳定的电绝缘界面，富含CN⁻/NCO⁻/Na₃N。

2）在2−4.3 V(vs Na/Na⁺)的高压下，Na₃V₂(PO₄)₂F₃基钠离子电池具有良好的循环稳定性(如1 C下1，5-二氰基戊烷的可逆容量为95.07%，2 C下的可逆容量为98.4%，5 C下的可逆容量为93.0%)。

这项工作为设计高能量密度钠离子电池的高压电解液提供了一种新的途径。

参考文献

Mingqin Jiang, et al, Electrolyte Design with Dual −C≡N Groups Containing Additives to Enable High-Voltage Na3V2(PO4)2F3‑Based Sodium-Ion Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00702

https://doi.org/10.1021/jacs.4c00702