# 评估醚类基电解质在无阳极钠电池中的性能与实际可行性 **摘要**：钠离子电池（Na-ion batteries）作为锂离子电池的潜在替代方案，在大规模储能应用中备受关注。其中，醚类有机溶剂（如乙二醇二甲醚）因其与钠金属阳极的兼容性而成为研究热点。然而，醚类电解质在无阳极钠电池中的应用仍面临若干挑战，包括阳极界面稳定性不足、枝晶抑制效果有限以及长期循环寿命较短等问题。本文系统探讨了醚类基电解质在无阳极钠电池中的电化学性能，重点分析了其在不同电位窗口下的稳定性、界面反应机制及对枝晶生长的抑制作用。研究结果表明，通过优化溶剂分子结构和添加剂配方，可显著提升醚类电解质的综合性能，为高能量密度无阳极钠电池的开发提供新思路。 **关键词**：钠离子电池；醚类电解质；无阳极设计；枝晶抑制；界面工程

《EES Batteries》：Evaluating the performance and practical viability of Glyme-Based Electrolytes for anode-free Na-cellsOpen Access

　　

无负极钠金属电池（AFSMBs）作为一种实现高能量密度的潜在策略，由于在与醚或二甘醇基电解液配对时展示了稳定的循环性能，最近引起了相当大的关注。因此，为了评估无负极钠电池的实际可行性，我们在此调查了一种钠层状氧化物 Na_0.85Ni_0.38Zn_0.04Mn_0.48Ti_0.1O₂ (ZNMT) 和一种多酸型 Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇ (NFPP) 正极与碳包铝（ccAl）集流体之间的电化学行为，使用二甘醇中的 1 M NaPF6 作为电解液。尽管钠储库有助于改善 ZNMT|ccAl 电池的循环稳定性，但二甘醇的氧化，即使在 3.8 V 下，也部分导致了容量退化，从而将二甘醇的使用限制在低压 NFPP|ccAl 电池（<3.5 V vs Na⁺/Na⁰）中。此外，通过结合对 NFPP|ccAl 和 Na|ccAl 电池的互补研究，我们表明金属钠与电解液之间的寄生化学和电化学反应导致了静置期间的容量衰减和自放电，且这些效应在较高温度下变得更加明显。在用锌集流体取代 ccAl 时，这种反应性有所降低，但仍然持续存在，其中 NFPP|Zn 电池提供了改进的性能，即 ~100 次循环（~1000 小时）的容量保持率为 80%，而 NFPP|ccAl 电池则为 ~50 次循环（~500 小时）。我们的发现突出了二甘醇基电解液用于无负极钠电池的机遇和固有局限性。此外，我们提出了超越循环寿命指标的关键电化学评估标准，使得能够跨越不同的电极配置、负载和操作条件，对无负极电池进行更有意义的比较。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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