在未来的几年里，钠离子电池（NIB）可能是当前储能系统的一个很好的替代品。尽管这些钠基电池具有丰富的钠和潜在的长循环寿命等优点，但由于固体电解质界面（SEI）的不稳定性，这些钠基电池通常不如锂基电池稳定。SEI是一种钝化层，在重复电池操作循环后形成于电极表面中国机械网okmao.com。
过去的研究表明，在具有高压阴极的NIB中，SEI的溶解速度比锂离子电池（LIB）快。这会导致一系列副反应，以及电解液的快速消耗和容量的不可逆损失，从而显著降低NIBs的稳定性和性能。
太平洋西北国家实验室的研究人员最近开发了一种新的电解质，该电解质可以降低镍铁电池阳极上SEI的溶剂化能力，同时还可以形成一个稳定的保护层来保护阴极。发表在《自然能源》杂志上的一篇论文中介绍了这种电解质，它可以开发稳定可靠的高压钠离子电池。
“我们最近的论文是关于一种新型电解质，它可以稳定高压（4.2V）钠离子电池的阳极并延长其循环寿命，”进行这项研究的研究人员之一张吉光告诉TechExplorer。“当使用电压超过4V时，现有电解质的循环寿命通常较短。我们工作的主要目标是使钠离子电池在更高的电压下工作，并提高其能量密度。”
为了使NIB在一段时间内保持其稳定性，其内部的阳极（即电池中带负电的电极）需要一层保护层，称为SEI，具有较长的生命周期。如以往研究所观察到的，如果在电池运行时溶解该层，电池的性能将显著下降。为了克服以前开发的NIB的局限性，张和他的同事们因此着手设计一种新的电解质，以延长SEI的生命周期。
张解释说：“我们的新电解液抑制了阳极保护层的溶解。”。“电解液由更稳定的盐（双（氟磺酰基）酰亚胺钠（NaFSI））制成)和具有较低介电常数的溶剂。与形成富含有机成分且易于溶解的保护层的传统电解质不同，新电解质导致形成富含无机成分的保护层，因此在循环和储存期间更稳定。"
研究人员在HC | | NaNMC全电池中测试了他们的电解质，发现它获得了显著的结果。具体来说，当充电至4.2V时，电池在300次循环后可以保持90%以上的容量。这些发现表明，电解液可能能够生产更稳定、性能更好的钠基储能溶液。
“我们成功地降低了阳极保护层的可溶解性，从而使高压钠离子电池能够长期运行，”张补充道。“在接下来的研究中，我们计划进一步提高钠基电池的工作电压，并改善其循环寿命。”
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