Solvent Chain-Length Engineering Enables All-Climate Sodium-Ion Batteries.

离子 溶剂 链条(单位) 环境科学 计算机科学 材料科学 化学 工艺工程 纳米技术 化学工程 工程类 有机化学 物理 天文
作者
Zongbin Luo,Linyu Hu,Chunlong Dai,Guoliang Ma,Yong Ye,Kui Xu,Zifeng Lin
出处
期刊:PubMed 卷期号:: e202514451-e202514451 被引量:1
标识
DOI:10.1002/anie.202514451
摘要

Achieving high-rate capability, long-term cycling stability, high-voltage tolerance, and wide-temperature adaptability in sodium-ion batteries (SIBs) remains a challenge due to intrinsic solvent trade-offs. Here, we propose a molecular-scale electrolyte design strategy addressing this multi-objective optimization through solvent chain-length engineering. By coupling short-chain ethers (low-temperature kinetics) and long-chain glycol ethers (high-voltage/thermal stability) with 1,3-dioxolane (DOL) and fluoroethylene carbonate (FEC), we construct a hybrid-solvent electrolyte that redefines Na⁺ solvation chemistry. Systematic solvent-solvent interaction modulation weakens Na⁺-solvent binding to accelerate ion transport, while FEC-induced anion-rich coordination shells enhance interfacial stability. The hybrid electrolyte enables Na3V2(PO4)3||Na cells to deliver an 82.75 mAh g-1 discharge capacity after 9500 cycles at 10 C, sustain 600-day operation at 1 C, and function across -40 to 60 °C. Symmetric Na||Na cells demonstrate stable cycling for over one year. Moreover, the electrolyte exhibits good compatibility with various commercial cathode materials within a wide voltage window of 2.0-4.5 V and demonstrates excellent wide-temperature adaptability in full-cell systems. This work demonstrates solvent chain-length-driven solvation engineering as a viable strategy to concurrently address kinetic, thermodynamic, and interfacial challenges, offering a practical pathway toward all-climate SIBs with balanced multi-performance metrics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
晴天完成签到,获得积分10
2秒前
狸花小喵发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
英勇的刚发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
小橘子发布了新的文献求助10
9秒前
隐形曼青应助狸花小喵采纳,获得10
12秒前
彩色芝麻发布了新的文献求助10
12秒前
咿呀呀完成签到,获得积分10
12秒前
研友_VZG7GZ应助忧伤的烨伟采纳,获得20
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
月白完成签到,获得积分10
15秒前
ding应助安安采纳,获得10
15秒前
17秒前
星辰大海应助晴朗采纳,获得10
22秒前
彭于晏应助Sophia采纳,获得30
22秒前
23秒前
hsn发布了新的文献求助10
24秒前
热心梦安完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
云间倚山水关注了科研通微信公众号
25秒前
25秒前
26秒前
27秒前
缥缈的梦完成签到,获得积分10
27秒前
yangsouth完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
小蘑菇应助zyq采纳,获得10
28秒前
Claire_zzz完成签到,获得积分10
28秒前
lammpsxuedehao完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
缥缈的松鼠完成签到 ,获得积分10
29秒前
李伟完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
laojiu发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
32秒前
long完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5421265
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4536270
关于积分的说明 14152971
捐赠科研通 4452873
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2442614
邀请新用户注册赠送积分活动 1433990
关于科研通互助平台的介绍 1411219