本文亮点本文深入研究了溶剂化结构与低温性能之间的关系,选用了三种模型电解液,即基于DIG、DOL和THF的电解液。在设计以SSIPs和接触离子对(CIPs)为主的电解液后,DOL基电解液在低温条件下表现出较高的Na+离子电导率(1.78×10-3 S cm-1)和优异的动力学性能。这种高离子电导率归因于合理的溶剂化结构,而非THF基电解液中由AGGs主导或DIG基电解液中由SSIPs主导的溶剂化结构。此外动力学分析表明,在低温环境下运行的SMBs,阳离子在电解液里的传输对性能的影响最为显著,而非Na+通过SEI或去溶剂化过程。这种增强的动力学性能带来了卓越的可逆性:在Na||Na对称电池中,能够在-40 ˚C下稳定运行超过12000小时;在Na||Na2/3Ni1/4Cu1/12Mn2/3O2(NaNCM)全电池中,于-40 ˚C下循环600次后容量保持率达92.4%,初始比容量为89.4 mAh g-1;在-78 ˚C下,循环50次后容量保持率为81.7%,初始比容量为75.3 mAh g-1。