on style="white-space: normal; line-height: 1.75em; box-sizing: border-box;">为了抑制钠金属电池在酯类电解液中的产气，提高钠金属电池的寿命和循环稳定性，通过引入沸石分子筛膜，利用其有序纳米孔将阴离子介导的溶剂结构从稀电解质中成功分离出来。这种独特的阴离子介导的电解液显着削弱了溶剂化结构中阳离子的吸电子性能，从而有效地抑制了钠金属在酯类电解液中的气体逸出。由于碱金属负极的超低氧化还原电位和超高容量，碱金属电池被认为是具有高能量密度的有前途的储能装置。在碱金属中，钠具有1160 mAh g-1的高理论容量和 -2.71 V vs. SHE的低氧化还原电位。此外，在元素丰度和低成本方面的独特优势，结合廉价、轻质的铝集流体使其比锂和钾金属电池更具可持续性。 然而常规的碳酸酯电解液与钠金属会发生严重的反应产生大量的可燃的烯烃、烷烃、CO和H2等气体。这些易燃气体对实际应用造成严重的安全隐患。使用功能性电解液添加剂、构建人工SEI层等策略在锂离子或锂金属电池中可以有效抑制气体的释放。然而，由于钠金属的高反应性和低模量，这些策略在钠金属电池中的效果往往很差。电解液的反应活性与溶剂化结构直接相关，通过操控溶剂化结构类型可以起到抑制副反应的效果。在该工作中，我们通过利用沸石分子筛提供的独特纳米孔结构，有效的将阴离子介导的溶剂结构从稀溶液中分离出来。一方面，由于阴离子在溶剂化结构中参与度的提升有效削弱了溶剂化结构中阳离子的吸电子性，从而有效降低了产气活性。另外，阴离子介导的电解液促进形成了一层致密的无机物占主导的固态电解质层，进一步隔绝了产气相关的副反应。将钠金属浸泡在NaPF6-PC/FEC电解液中会观察到大量的气泡，钠金属上出现明显的裂纹，钠金属上可以检测到明显的Na2CO3信号。将钠金属在电极液中浸泡1天后可以观察到明显的CH2CHO的信号，当进一步延长浸泡时间到七天，CH2CHO的信号进一步增强，表明在钠金属表面没有形成有效的钝化层来抑制副反应。结合产气现象和上述表征，产气反应可以被推断出。
通过引入沸石分子筛薄膜，由于尺寸效应，小尺寸的CIP和AGG可以被有效地筛分出来。从拉曼和红外中可以明显看出，通过筛分后电解液的溶剂化结构主要是CIP和AGG。溶剂化结构的转变导致溶剂化鞘中阴离子的参与度提升，有效削弱了阳离子的吸电子特性，使LUMO轨道升高，从而可以抑制气体的析出。
由于产气和相关的副反应被有效的抑制，使用筛分电解液的钠金属电池稳定性和效率显著提升。对于对称电池，在0.2 mA cm-2电流密度和0.2 mAh cm-2面容量下可以稳定循环1400小时。在1 mA cm-2电流密度和1 mAh cm-2面容量下可以稳定循环500小时。对于Na|Al半电池，在0.5 mA cm-2电流密度和0.5 mAh cm-2面容量下可以达到98.5%的库伦效率。
在普通酯类电解液中循环后的玻璃纤维隔膜被严重腐蚀，钠金属表面观察到大量的枝晶。而用分子筛膜保护的钠负极表面平整而且玻璃纤维隔膜和分子筛膜保持很好的完整性。由于产气反应在普通酯类电解液中的持续进行，在钠金属表面观察到大量的Na2CO3和F2PO2Na。而对于使用筛分电解液的钠金属表面的Na2CO3和F2PO2Na显著降低，表明产气相关的副产物被有效的抑制。
全电池中，在100和200 mA g-1的电流密度下分别可以稳定循环500和800圈。在800圈的循环过程中界面阻抗基本不变，表明在筛分电解液衍生的固态电解质层具有非常优异的稳定性。
在高温和使用具有更高反应活性酯类溶剂的极端情况下，电解液筛分策略仍然有效，电池表现出优异的循环稳定性。
通过调控电解液的溶剂化结构可以有效改善其电化学性能。该工作通过电解液筛分的策略构建了一个阴离子介导的溶剂结构，有效抑制了钠金属在酯类电解液中的气体析出，显著提升了电池的循环稳定性。这种低成本、高度有效的电解液筛分策略有望解决碱金属电池实用化过程中产气引起的安全问题。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202206340
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