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儲能設備的安全性一直是電池發展的絆腳石，鈉離子電池也不例外。然而，作為最終解決方案的不可燃電解液往往容易產生副作用，且與電極的相容性差，導致電池失效。

在此，溫州大學侴術雷教授等人報道了一種不易燃的電解液設計，通過氫鍵調節電解液的溶劑化結構和優化電極-電解液界面，以實現高性能鈉離子電池。

基于1.2 M 雙（三氟甲磺酰基）酰亞胺鈉-TMP/雙（2,2,2-三氟乙基）醚/碳酸亞乙烯酯（NaTFSI-TMP/BTFE/VC，摩爾比為0.53:1:1.5:0.15) 的電解液設計可以同時實現固有的不易燃特性和穩定的充放電循環。

高度氟化的BTFE用作稀釋劑分散高度濃縮的鹽溶劑簇，而VC用作“回收溶劑”和成膜添加劑，對于減少游離TMP分子以恢復被BTFE破壞的溶劑化結構至關重要，并有助于形成穩定的電極-電解液界面。

圖1. 基于不可燃電解液電池的電化學性能

基于開發的不可燃電解液，在Na₃V₂(PO₄)₃||商用硬碳（NVP||HC）和普魯士藍||商用硬碳（PB||HC）電池中實現了高的安全性和良好的循環穩定性。實現穩定充放電循環120次以上，容量保持率超過85%，同時具有高循環庫侖效率（99.7%）。

這種不可燃電解液表現出穩定的循環性能和增強的安全性能，為具有高安全性和優異電化學性能的SIBs的商業化提供了指導。

圖2. 電解液溶劑化結構的實驗和理論研究

Fire-retardant, stable-cycling and high-safety sodium ion battery, Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202112382

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