有機正極材料在鈉離子電池(SIB)中受到廣泛關注,歸因于其低成本、結構通用性和環境友好性。然而,有機材料的使用受到循環性能不理想的困擾,這都是由于:有機電極材料溶解、使用不合適的電解液和/或界面相容性導致的。在此,天津大學許運華教授等人通過將不溶性有機正極 N, N’-雙(甘氨酰)萘二亞胺與醚基電解質結合,實現了SIBs的超長循環壽命。通過預先分解醚基電解質中有機溶劑中的鹽類,構建了薄而穩定的富含無機物的固體電解質中間相(SEI),有望實現快速電荷轉移動力學和有機電極在SIB中的穩定循環性能。圖1. 基于酯基和醚基電解質的有機正極的電化學性能基于這種不溶性有機正極的鈉離子電池在10C的高倍率下實現70 000次循環的優異循環性能和57.3% 的容量保持率,超過了之前報道的所有SIB有機正極。然而,在酯基電解質中由于松散且不斷增長的SEI層,其容量衰減快,循環壽命短。這項研究強調了調節電解質和SEI對實現高性能鈉有機電池的重要性。圖2. 兩種電解質中形成的SEI層差異Ultralong Cycle Life Organic Cathode Enabled by Ether-Based Electrolytes for Sodium-Ion Batteries, Advanced Energy Materials 2021. DOI:10.1002/aenm.202101972