近日，双色球 与新加坡国立大学、西安交通大学合作在钠离子电池研究方面取得重要进展，研究成果以“Unravelling the Formation and Evolution Mechanism of Solid Electrolyte Interphase Toward Stable and Rapid Sodium Storage”为题发表在国际著名期刊《Advanced Materials》。双色球 为第一单位，双色球 马品副教授、海鹏起副教授和新加坡杨会颖教授为共同通讯作者，双色球 2023级硕士生刘晓艺为第一作者。

文章系统探讨了钠离子电池中固态电解质界面膜的形成与演化机制，并创新性地通过电极材料设计实现了对SEI组成和结构的有效调控。研究团队通过高温煅烧三金属层状双氢氧化物前驱体，成功构建了Co1.29Ni1.71O4/NiFe2O4异质结构负极材料。该材料在钠离子电池中展现出优异的倍率性能和循环稳定性，在1 A g-1下循环1000次后容量衰减率仅为0.076%。

研究结合密度泛函理论计算和分子动力学模拟，揭示了该异质结构能够优化材料电子结构，增强对Na+和PF6-的吸附能力，降低Na+扩散能垒，并有效促进Na+脱溶剂化过程，从而诱导生成富含无机NaF的SEI膜。更为重要的是，该研究首次建立了SEI中关键组分NaF的动态演化与电池容量四阶段波动（增加-下降-恢复-衰减）之间的直接关联，并通过多种表征手段揭示了SEI在时间和空间上的非均匀演化特征，即有机外层/无机内层的纵向梯度分布以及NaF在横向上的团簇状不均匀分布。该工作为理解SEI的动态行为提供了全新视角，并为通过电极界面工程策略设计高性能钠离子电池奠定了重要的理论和实验基础。

文章链接如下：

//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202500443