全新[DEME][PF6]离子液体合成方法助力高压混合钠固态电池性能提升

电化学储能系统，尤其是二次电池，对于可持续社会发展至关重要。钠二次电池由于钠资源成本低且丰富，引起了广泛的关注。然而，钠二次电池的能量密度较低，需要使用高压正极材料以提高电池性能。传统的有机电解质与高压正极材料的兼容性差，限制了其实际应用，因此固态电解质成为有前途的选择，但仍存在固态-固态接触问题。混合固态电解质的方法可以改善接触问题，但引入有机电解质会降低安全性。离子液体作为一种次离子导体，具有可调的物化性质，并且与多种电极材料兼容。其中，[PF₆]^-基离子液体具有较高的氧化稳定性，而[DEME]⁺离子被认为是有潜力的阳离子候选材料。然而，[DEME][PF₆]的粘度限制了其实际应用。因此，增强钠高压二次电池的可行性成为亟待解决的问题。

有学者利用氟氢化物离子液体制备了高纯度的[DEME][PF₆]离子液体，并成功制备了Na[PF₆]-[DEME][PF₆]离子液体。经过电化学测试，该离子液体表现出优异的氧化稳定性，适合高压电化学操作。同时，将该离子液体作为界面层应用于固态电解质与正极之间，能够增强固-固接触并填补界面的空隙。离子液体在此过程中具有多重功能，提高了BASE的氧化极限，并提供了钠离子传输通路，减少了BASE与正极间的界面电阻。扩展的电化学窗口使混合固态电解质与高压正极材料（如NVPF）兼容，实现了可靠稳定的钠金属电池操作，经充放电和循环测试验证。这些研究结果不仅适用于BASE和NVPF，还为开发使用固态电解质的高压钠金属电池提供了一种通用策略。