传统能源向清洁能源的转变以及人工智能带来的大量电力需求，使得室温钠硫电池在大规模储能技术中受到越来越多的关注，但严重的穿梭效应和界面副反应限制了其实际应用。

电解液工程被认为是改善电池性能最简单有效的方式之一。在众多室温钠硫电池已报道的电解液中，氟代碳酸乙烯酯（FEC）被广泛用作共溶剂或添加剂。然而，作为电解液有效成分的FEC是如何影响室温钠硫电池的电化学性能，目前尚未被系统研究过。

近日，河海大学许晶晶教授与中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所吴晓东研究员团队合作，通过各类原位/半原位表征分析，详细揭示了FEC改善室温钠硫电池界面稳定性的关键作用机理，实现了室温钠硫电池的长循环稳定性。该工作为室温钠硫电池电极/电解液界面膜构建和电解液的协同设计提供了重要思路。

SEM、TEM、XPS、TOF-SIMs和原位拉曼光谱等测试结合电化学分析方法表明：FEC溶剂能够在钠金属负极表面构建富NaF的SEI，抑制负极的界面副反应。更重要的是，FEC溶剂在首次放电过程中能通过两步过程在微孔碳/硫正极表面原位构建一层“巧克力-饼干”形貌的稳定的有机-无极双层复合CEI：首先，FEC能够与放电初始阶段生成的多硫化钠中间产物发生快速亲核反应在正极表面成膜，其次FEC能够在低于1.0V放电电压时被还原在正极表面继续构建CEI层。这层CEI层富含NaF、Na₂CO₃和ROCO₂Na等稳定成分，可以有效抑制电极-电解液间的界面副反应，促进后续循环中活性硫进行固-固转换反应过程，并且具有好的钠离子的扩散迁移动力学。最终，基于 FEC电解液和微孔碳/硫正极的室温钠硫电池获得了高的比容量和好的循环稳定性。此外，电解液的成本和粘度还能够通过引入低成本低粘度的醚类溶剂来进一步优化。该工作关于正极表面稳定CEI层的机理分析与构建，为高性能室温钠硫电池提供有效的解决策略。