近日，环化学院射线利用钻研所王官耀、刘星副钻研员合作在化学领域国际驰名期刊《Angewandte Chemie International Edition》上颁发题为“Synergy-Driven Electrolyte Design: Fluoroethylene Carbonate and Succinonitrile Co-solvation in a Eutectic Electrolyte for Stable Sodium Metal Batteries”的钻研论文。

钠金属负极（SMA）以其极高的理论比容量与低电化学位势被视为实现高能量密度电池的有力候选。然而，钠金属高度活跃易导致枝晶成长与固体电解质界面膜（SEI）不不变，严沉限度其实用化。电解质工程可能从底子上影响溶剂化结构与界面产品，因而是解决SMA不变性的关键蹊径之一。传统将氟代碳酸乙烯酯（FEC）仅用作微量增长剂以获得含F无机SEI的做法，忽视了其作为共溶剂在调节电解质溶剂化与去溶剂化动力学方面的潜力。

为此，钻研团队突破性地将FEC从“增长剂”沉新定位为“共溶剂”，造备出基于双氟磺酰亚胺钠（NaFSI，盐）–丁二腈（SN，Lewis碱）–FEC（协同共溶剂）的三元共晶电解质，强调通过电解质溶剂化工程与界面化学协同调控来同时优化离子传输与SEI组成。本钻研通过嘎凤叶变换红表、拉曼、核磁共振等谱学伎俩以及分子动力学/密度泛函理论推算，解析FEC参与后钠离子溶剂化结构的沉构与键能变动；贜a||Na对称电池、Na||Cu非对称电池及与Na||Na₃V₂(PO₄)₃全电池的循环机能测试，评估电解质在严苛前提下的界面不变性。并辅以X射线光电子能谱（XPS）、飞行功夫二次离子质谱（ToF-SIMS）、原位红表（in situ FT-IR）等表征解析SEI组成与去溶剂化蹊径。所获得的三元共晶电解质在高倍率、宽温域、贫电解质、高负载等刻薄工况下均展示卓越机能，为钠金属电池的实用化提供了切实可行的电解质战术。

三元共晶电解质诱导SEI天生抑造钠枝晶的示意图

环化学院硕士22级钻研生朱晓楠（已毕业）为本文第一作者，25级博士温晓林为共统一作，王官耀副钻研员、刘星副钻研员和成均馆Park Ho Seok教授为通讯作者，亿万先生MR为第一实现单元和通讯单元。该钻研得到了国度天然科学基金、上海市白玉兰人才浦江项目和上海市天然科学基金等项主张赞助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202524216