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當溫度降至零度以下時，鈉離子電池的各項性能會嚴重惡化。

哈爾濱工業大學王振波、周佳、Lan-Fang Que等人通過構建弱溶劑化結構揭示了高壓Na₃V₂(PO₄)₂F₃（NVPF）正極的加速電荷轉移機制，并使其具有優異的溫度適應性（?25°C/25°C的容量保持率達到90.8%）。

低濃度弱溶劑化電解液的弱溶劑化效應協同降低了電荷轉移反應的活化能壘，從而加速了低溫動力學并將能量密度增加了約75 Wh kg^-1。

理論計算表明，弱溶劑化結構在低濃度電解液（僅為 0.3M）中自發形成，從而促進Na⁺的脫溶劑化過程。此外，飛行時間二次離子質譜（TOF-SIMS）證實了致密且均勻的正極/電解質界面層的構建，這優化了界面化學并改善了界面動力學。

哈工大EnSM：自優化弱溶劑化效應實現高壓NVPF正極優異的低溫性能

圖1. NVPF正極的電化學性能

由于界面化學調節和溶劑化結構優化的協同作用，電池在零下溫度下可以獲得更好的電荷轉移動力學和更高的能量密度。因此，Na₃V₂(PO₄)₂F₃正極即使在-25°C下，也具有與25°C相比高達90.8%的容量保持率。

更重要的是，盡管在低溫和低濃度電解液的極端條件下，Na₃V₂(PO₄)₂F₃||硬碳全電池也能持續運行超過300 小時。這些發現闡明了弱溶劑化結構在實現高壓正極更快動力學方面的作用，并為實現更實用的鈉離子電池提供了可行的途徑。

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圖2. NVPF正極在零下溫度下的全電池性能

Self-Optimizing Weak Solvation Effects Achieving Faster Low-Temperature Charge Transfer Kinetics for High-Voltage Na₃V₂(PO₄)₂F₃ cathode. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.10.012

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