相较资源有限的锂离子电池，钠离子电池是一种极具前景的电化学储能技术，尤其适用于大规模储能系。然而，大多数钠离子电池体系仍基于传统碳酸酯基电解液，这种电解液的热稳定性差、挥发性高且易燃，在机械冲击、热冲击、过充或短路等恶劣条件下，给电池带来了显著的安全隐患。随着未来为大规模应用开发的钠离子电池数量和规模的增加，这些问题将进一步加剧，严重威胁到这一电化学储能技术的扩展。
近日温州大学化材学院李林特聘教授团队联合复旦大学赖伟鸿研究员及上海大学李丽教授在国际权威期刊National Science Review上发表题为《Modulating Ion-Dipole Interactions in Nonflammable Phosphonate-Based Electrolyte for Safe and Stable Sodium-Ion Pouch Cells》的学术论文，这也是温州大学首次在该期刊上发表论文。在本研究中通过阳离子-阴离子间相互作用的调节以及分子空间位阻的差异，选择性增强低溶剂化能配体分子在Na+溶剂化壳层中的配位数，从而实现有利且可调的界面化学。
基于此，作者将一系列低溶剂化能的碳酸酯分子（EC、PC、VC、DEC、EMC）分别引入到高溶剂化能的磷酸酯（TEP）溶剂中，通过增强Na+阳离子与ClO4-阴离子之间的相互作用，选择性的提高了低溶剂化能的碳酸酯分子的竞争配位能力，促使形成富含碳酸酯分子的溶剂化结构，最终构筑了以碳酸酯分子分解为主的稳定界面化学。得益于此，该电解液设计解锁了低溶剂化能分子在溶剂化壳层中较弱竞争配位能力的限制，构建了一种低成本、完全无氟且阻燃的电解液，使得普鲁士蓝||硬碳软包电池在高负载量条件下（正极：20 mg/cm-2；负极：12 mg/cm-2）循环50圈后，仍有高达96%的容量保持率，展示了巨大的实际应用潜力。相关文章发表在National Science Review上，温州大学为第一通讯单位，第一作者曾是温州大学联培生杨卓，目前在复旦大学攻读博士学位，温州大学侴术雷教授，李林特聘教授以及复旦大学赖伟鸿研究员、上海大学李丽教授为共同通讯作者，相关工作受到国家自然科学基金，浙江省自然科学基金，国家电网科技项目以及温州自然科学基金的资助。
