我院碳中和研究院李林团队在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》发表学术文章

太阳能光伏发电和风力发电等新型清洁能源的快速发展对大规模能源储存体系提出了更高的要求，尤其是电化学储能。锂离子电池作为最具代表性的电化学储能技术已占领了便携式3C电子设备的市场，但随着规模化储能及电动汽车技术的推广应用，锂资源及成本预计将成为制约其后续发展的最大障碍。近年来，钠离子电池（SIBs）引起了极大的关注，这主要归因于钠的储量自然丰富、分布广泛、成本低廉。此外，SIBs采用更轻且广泛使用的铝作为集流体，而不是铜，进一步强调了其成本效益的优势。因此，SIB已经被认为是后锂时代最有前景的电网级规模储能技术。

图1. (a)电解液各组分的HOMO/LUMO能级；(b)添加剂FEC和TPFPB的静电势密度分布图；(c)键长及结合能数据

可充电池对季节性和日常工作温度波动的温度耐受性极大影响其稳定性和安全性。然而，高温会加剧电解液的持续性分解，生成不稳定的正极-电解液界面膜(CEI)，导致电池容量的快速衰减。近日，我院碳中和技术创新研究院李林团队联合安徽大学在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上发表题为《Anion Receptor Weakens ClO₄^–Solvation for High-Temperature Sodium-Ion Batteries》的学术论文。该工作引入了阴离子受体三(五氟苯基)硼烷(TPFPB)作为电解液添加剂，通过构建稳固且富含NaF的CEI膜提升电池的高温循环稳定性。密度函数理论（DFT）证明TPFPB和ClO₄⁻阴离子之间通过B-O键表现出强相互作用，体现为两方面优势：其一，高氟化末端的TPFPB添加剂通过ClO₄⁻阴离子参与中心Na⁺的溶剂化构型配位，并优先分解生成稳固且富含NaF的CEI膜；其二，削弱了ClO₄⁻的溶剂化作用，促进溶剂与Na⁺阳离子的配位能力，显著提高电解液的氧化稳定性。所构筑的电解液在磷酸钒钠正极中，在4.2V的高截止电压（vs. Na⁺/Na）和60℃的高温条件下，100次循环后容量保持率达86.9%，并在-30至60°C的宽温域范围内展现出优异的高压稳定性及倍率性能。相关文章发表在国际著名期刊Advanced Functional Materials上，我院侴术雷教授、李林特聘教授为该论文共同通讯作者，相关工作受到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、浙江省自然科学基金、国家电网科技计划等项目的支持。

研究团队长期招收材料合成和电化学相关背景的研究生和博士后（博后待遇优厚，综合年薪40-50万），欢迎有意者将个人简历、反映本人学术水平的代表性成果等文档发送至linli@wzu.edu.cn，并注明：应聘温大碳中和研究院博士后-XXX（姓名）。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202302281