All‐Cyclic‐Solvent Electrolyte Design Enables Ultra‐Low‐Temperature and Fast‐Charging Sodium‐Ion Batteries

电解质 溶剂化 碳酸乙烯酯 化学工程 材料科学 结晶 电池(电) 碳酸丙烯酯 四氢呋喃 热稳定性 溶剂 热分解 二聚体 乙醚 碳酸盐 碳酸二甲酯 碳酸二乙酯 离子键合 离子液体 锂(药物) 冰点 无机化学 甲醇 磷酸三甲酯 分解 锂离子电池
作者
Zongbin Luo,Linyu Hu,Y. Ye,Guoliang Ma,Yu Ding,Xinming Fan,Chunlong Dai,Zifeng Lin
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:138 (17) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/ange.202521433
摘要

ABSTRACT Conventional sodium‐ion battery (SIB) electrolytes are typically composed of mixed cyclic and linear carbonates, which face critical challenges at low temperatures, including solvent crystallization and sluggish Na + transport. In this work, we developed a low‐cost, all‐cyclic‐solvent electrolyte in which cyclic ethers, tetrahydrofuran (THF) and cyclopentyl methyl ether (CPME), are gradually introduced into the high‐polarity cyclic carbonates, propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC), systematically reconstructing the Na + solvation structure. Competitive coordination between the high‐polarity cyclic carbonates and low‐polarity cyclic ethers generates an anion‐rich solvation environment, simultaneously suppressing electrolyte crystallization and lowering Na + desolvation energy. The optimized electrolyte exhibits high ionic conductivity, an ultralow freezing point (< −130°C), and excellent interfacial stability, enabling outstanding performance, including ultra‐fast charging (89.9 mAh g − 1 at 50 C), extreme low‐temperature operation (57% capacity retention at −70°C), and ultra‐long cycling stability (>10000 cycles). Its practical applicability was further validated using 26700 cylindrical cells, which demonstrated stable cycling for over 2000 cycles at room temperature and maintained stable performance at −40°C. The cells exhibited high safety under abuse conditions, including thermal abuse and nail penetration. This design strategy can be generalized to other all‐cyclic‐solvent systems, providing a universal approach for low‐cost, fast‐charging, ultralow‐temperature SIBs.
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
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
JamesPei的应助被xx0001采纳,获得10
1秒前
1秒前
friendlyfwf完成签到,获得积分10
1秒前
xss发布了新的文献求助10
2秒前
朴实曼岚完成签到,获得积分10
2秒前
lin完成签到,获得积分10
2秒前
蜜汁章鱼丸完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
lyyyyyy完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特的应助被傻傻的山灵采纳,获得10
3秒前
猩猩发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
farewelltp完成签到,获得积分20
3秒前
Eleanor完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
CarryLJR发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
banli发布了新的文献求助10
6秒前
Owen的应助被月子采纳,获得80
6秒前
6秒前
闪闪的逊发布了新的文献求助10
8秒前
molihuakai的应助被大力的采柳采纳,获得10
8秒前
喜羊羊完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2的应助被beyondh采纳,获得10
8秒前
Poise发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
farewelltp发布了新的文献求助10
9秒前
zxkqbhhax完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
科研通AI6.4的应助被beyondh采纳,获得10
11秒前
12秒前
宇宙不小欣完成签到 ,获得积分10
12秒前
笨笨的哈密瓜完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
汉堡包的应助被胡胡采纳,获得10
13秒前
uuniquee完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
明明完成签到,获得积分20
14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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
二维钙钛矿人工光电突触的可塑性及应用的研究 500
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8095683
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9507062
关于积分的说明 21458035
捐赠科研通 7669537
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3406451
关于科研通互助平台的介绍 2534435
邀请新用户注册赠送积分活动 2445874