中国粉体网讯 与锂离子电池一样，钠离子电池主要由正负极材料、电解液、负极集流体、隔膜等组成。谈到如何实现钠离子电池的规模应用，许多研究只是盯着如何优化正负极材料，但现在，是时候讨论一下钠电的电解液及界面问题了。
电解液作为电池的重要组成部分，是连接正极和负极的桥梁，在正负极之间起到传输离子的作用，对电池的电化学性能及安全性起到至关重要的作用。一般来说，钠离子电池电解液需要满足以下特征：离子电导率高、液程（液态温度范围）宽、化学/电化学稳定性好、热稳定性好、成本低廉和环境友好等特点。
目前，科研人员已经对钠离子电池的各种电解液体系进行了相关研究，包括酯类、醚类、离子液体以及水系电解液等。不过，在目前的条件下，钠离子电池电解液研究最多的还是以醚类、酯类等物质为溶剂，以高氯酸钠、六氟磷酸钠等为钠盐，配合添加剂（氟代碳酸乙烯酯等）组成，并共同决定电解液的性质。钠盐在有机溶剂中的溶剂化能力、溶解性、稳定性直接决定了电解液的离子传输动力学，也就决定了钠离子电池的快充性能上限。此外，在宽工作温区条件下，有机溶剂的易挥发性、不稳定性、凝固性等对钠离子电池的安全运行造成了严重困扰。
钠离子电池电解液重要性质总结
针对上述电解液相关科学问题，其研究思路主要是优化电解液组分与溶剂化结构，稳定电极/电解液界面，提高库伦效率和安全性能。一般来说，溶剂的极性可以对固体材料（如钠盐、SEI层）的溶剂化能力产生直接影响。当溶剂极性越高，可以溶解更多的钠盐，从而使电解液具有较高离子电导率。但是，电解液的极性超过一定值后，也会溶解负极表面形成的SEI层，对于钠离子电池稳定性是不利的。由此，调控电解液体系，寻找最优的电解液组分配比，以此来提升钠离子电池中电荷的传输效率和电极/电解液界面稳定性，开发出高性能钠离子电池。
2023年8月，中国粉体网将在山城重庆举办“2023先进正极材料技术与产业高峰论坛暨第一届钠离子电池材料技术研讨会”。我们有幸邀请到北京理工大学的吴川教授为我们带来题为《钠离子电池电极/电解质界面优化》的报告。吴教授通过分析电解液在电极表面SEI的结构组成差异，揭示电解液有利于快速储钠动力学的界面机制，设计构筑原位包覆层在负极实现电解液中优化SEI，设计表面惰性包覆层稳定层状正极晶体结构与界面结构，从而提升钠离子电池的综合性能。
吴川，北京理工大学材料学院教授，长期从事先进能源材料的研究工作，主要关注能量储存与转体系及其关键材料，包括锂离子电池、钠离子电池、铝二次电池、锂空电池、锌离子电池以及其他二次电池新体系；开展多电子反应电极材料、新型储能材料、洁净能源催化剂的制备、界面、构效关系研究。
入选国家科技创新领军人才、英国皇家化学会会士、教育部新世纪优秀人才、北京市科技新星、北京市优秀人才。作为负责人主持了国家973课题、国家自然科学基金、北京市自然科学基金重点项目、教育部博士点基金等科研项目；牵头获得中国发明协会发明创新一等奖和二等奖；获得中国产学研合作促进奖。任中国储能与动力电池及其材料专业委员会副秘书长，全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会委员，第7至16届“动力锂电池技术及产业发展国际论坛”主席团成员。任Science合作期刊Energy Material Advances副主编；Nature Commun., Joule, Adv. Mater., JACS, Angew. Chem.等90多种国际期刊审稿人。
参考资料：
1、余彦等，《钠离子电池关键材料与器件》
2、党荣彬等，《钠离子电池关键材料研究及工程化探索进展》
（中国粉体网编辑整理/长安）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
