高性能硬碳（HC）阳极的开发对于钠离子电池（SIBs）的商业化具有重要意义。电解液工程作为一种优化HC阳极性能的可行、高效且低成本的策略，已经得到了广泛而深入的研究。这一研究方向涉及电解液设计、界面化学（固体电解质界面（SEI））和HC中Na+存储机制等重要基础科学问题。因此，对电解液和HC阳极之间的相互作用以及离子传输机理的深刻理解有望为HC的电解液开发提供专业的理论指导，从而促进高性能HC阳极的实现，
加快SIBs的商业化进程。

        近日，南京大学深圳研究院郭少华研究员团队发表了关于钠离子电池硬碳阳极的电解液工程的综述文章。该综述聚焦于HC阳极的电解液工程，对电解液理化性质和SEI特性分别与HC电化学性能之间的构效关系，以及电解液优化策略进行了全面而专业的分析。具体内容如下：

      （1）从微观视角分析了离子传输和电解液界面化学对HC电化学性能的决定机制。

      （2）总结了HC表面SEI膜的形成过程、组成和结构。揭示了SEI结构/组成对其稳定性、力学性能和离子电导率的影响机制。

      （3）概括了SEI膜优化策略，包括添加剂、阴离子和溶剂化结构调节。

      （4）指出了HC阳极电解液工程面临的挑战和未来发展方向。

关于HC阳极电解液工程的关键方面

      该综述通过深入分析电解液工程对HC电化学性能的影响，提出了关于HC阳极电解液工程的五个关键方面。首先，为了提高HC的倍率性能，需要体相电解液中快速的离子传输、低的Na+去溶剂化能和低的SEI阻抗，而且低的去溶剂化能对HC的低温性能也非常重要。其次，SEI的结构和组成也会影响其稳定性，从而决定HC的循环性能。此外，HC的首效与首次充放电循环中SEI形成相关，且酯基或醚基电解液在界面上的离子传输机理对提高HC的电化学性能也具有重要意义。最后，SIBs的工作温度范围和安全性也与电解液的熔点、沸点、闪点、热稳定性等密切相关。因此，电解液设计应重点关注以下五个关键方面： 1) 高的离子电导率；2）快的去溶剂化过程；3) 清晰的界面离子转移机理；4) 稳定且允许快速离子传输的SEI；5) 宽温域范围和安全性。随后，对这五个方面进行全面分析和总结。

对HC阳极电解液的要求和未来设计原则

在结尾阶段，该综述对HC阳极的电解液工程进行展望：在实际电解液设计中，需要综合考虑电解液对HC性能的影响，主要包括Na+界面传输机制的研究、电解液理化性质的优化、不可燃电解质设计、电解液添加剂引入、阴离子选择、溶剂化结构调节。未来，应更多关注新型添加剂、溶剂和钠盐的开发，从而平衡HC的首效、倍率性能和循环稳定性。

该研究成果以“Electrolyte Engineering of Hard Carbon for Sodium-Ion Batteries: From Mechanism Analysis to Design Strategies”为题发表于国际知名学术期刊Advanced Functional Materials。团队成员崔柯荧和侯瑞林为论文共同第一作者，郭少华研究员为通讯作者。本工作得到了广东省科技研发资金、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助。

全文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202419275