近日，昆明理工大学材料科学与工程学院熊仕昭团队与韩国汉阳大学Jang-Yeon Hwang教授团队在钠离子电池电解液优化方面展开高水平合作，相关研究成果以《Electrolyte-dominated reversible Na ion storage in Na0.4V2O5 using the DME-based electrolyte for high-performance Na-ion batteries》为题，发表在纳米能源领域知名期刊《Nano Energy》上。昆明理工大学材料科学与工程学院王检为论文的通讯作者，熊仕昭教授为论文共同作者。

层状Na0.4V2O5（NVO）是一种极具前景的高容量钠离子电池（NIBs）正极材料，但在传统碳酸盐基电解液中的快速容量衰减严重阻碍了其实际应用。通过电解液优化界面，可以在NVO正极表面形成稳定的阴极电解质界面（CEI），改善其电化学性能表现。然而，目前不同电解液体系对电化学性能的影响机理不明晰。

图1. (a)不同电解液体系中CEI溶解行为示意图；(b)DME基电解液中NVO正极的原位X射线衍射谱；(c)EC/DEC和DME基电解液的经典分子动力学模拟及相应的局部相互作用图；(d)DME基电解液中C-、O-、F-、C2HO-、NaF-的TOF-SIMS三维渲染图。

本研究创新性地探究了与标准乙烯碳酸酯/二乙基碳酸酯（EC/DEC）电解液相比，基于1,2-二甲氧基乙烷（DME）的电解液能够提供卓越的循环稳定性，在2 C下经过250次循环后仍保留84.1%的容量，并具有优异的倍率性能。进一步的理论计算和精细界面表征表明，基于EC/DEC的电解液会导致不稳定的、富含有机物的CEI层，这是由于溶剂插入晶体结构引发的持续界面分解，从而导致容量快速衰减。相比之下，DME基电解液形成了一种以[Na-DME]+为主导的溶剂化结构，该结构抑制了溶剂和阴离子的持续分解，从而形成了薄而富于无机物且稳定的CEI层。原位X射线衍射和密度泛函理论计算揭示了这种独特的界面环境随后促进了[Na-DME]+向NVO晶体结构中的高度可逆共插层机制，且在动力学上更具优势。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2026.111862