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第一作者：宋冰艳

通讯作者：贺加瑞，吴宇平

通讯单位：东南大学

论文速览

随着能源存储领域的日益重要，钠电池因其成本低廉和原材料丰富而受到关注。在提高钠电池性能的方法中，电解液添加剂是显著的成本效益手段。尽管这些添加剂通常只占成分的不到5%，但它们在提高电池循环寿命和整体功能方面发挥着关键作用。

本文首先分析了推动钠电池发展的因素和添加剂的多样角色，广泛考察了常见功能团（如含氟、磺酸基、亚砜、磷酸酯、含氮、硼、硅基等）在添加剂中的作用。此外，将最新的功能性电解液添加剂分为五种不同类型。

最后，本文提供了设计既可持续又高效的添加剂的潜力概述。本综述旨在为战略选择和增强电解液添加剂提供信息，为促进该领域的未来发展，提供有价值的资源。

图文导读

图1：钠电池与添加剂之间的比喻关系图。

图2：添加剂的保护机制，设计的分子结合富勒烯(C₆₀)和(CF₃)_n，以及HC电极循环后的XPS光谱分析等。

图3：SA、FEC和PC的HOMO和LUMO值计算，不同钠盐的分子结构、晶格能和分解温度，以及不同电解液盐的离子导电性和HOMO水平等。

图4：使用SnCl₂和SbF₃添加剂的双层SEI的示意图，IL电解液的组成和形成的SEI，以及不同IL电解液的离子导电性比较等。

图5：软包电池的安全测试，NaBOB-TEP电解液或点火的抗燃性测试，以及HFPN的最低未占据分子轨道(LUMO)/最高占据分子轨道(HOMO)能级等。

图6：探索的功能性电解液添加剂的本质。

总结展望

本论文深入探讨了电解液添加剂在二次钠电池中的重要性，强调了添加剂的功能团兼容性、多功能性添加剂的需求以及对环境友好型添加剂的转变。论文通过实验数据和理论计算，展示了不同添加剂对电池性能的影响，如FEC在钠硫电池中形成富含氟的CEI层，以及通过添加剂形成的合金保护层来提高SEI的机械强度等。

研究还指出，未来添加剂的开发应注重效率、效果和生态敏感性之间的平衡，以实现钠电池技术的显著进步。此外，论文还强调了对添加剂进行全面测试的重要性，包括日历寿命测试、物理和化学稳定性测试、电池安全性能测试以及电极材料兼容性测试。

文献信息

标题：Review of Electrolyte Additives for Secondary Sodium Batteries

期刊：Adv. Energy Mater.

DOI：10.1002/aenm.20240140

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