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?Angew.：?jiǎn)坞x子導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)助力1000次循環(huán)鈉金屬電池

鈉金屬電池（SMBs）被認(rèn)為是高能鋰金屬電池（LMBs）的潛在替代品。然而，鈉金屬對(duì)普通液態(tài)有機(jī)電解液的高反應(yīng)性使得這種電池技術(shù)極具挑戰(zhàn)性。

圖1 SIPE的設(shè)計(jì)

卡爾斯魯厄理工學(xué)院Dominic Bresser等提出了一種摻雜碳酸乙烯酯的多嵌段單離子導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)（SIPE），以作為SMBs的合適電解質(zhì)體系。

研究發(fā)現(xiàn)，這種新型SIPE在40℃下具有極高的離子電導(dǎo)率（2.6 mS cm-1），以及約4.1 V的高電化學(xué)穩(wěn)定性窗口，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的鈉剝離和沉積，并使Na||Na₃V₂(PO₄)₃電池具有高達(dá)2C的優(yōu)異倍率能力。

圖2 SIPE的電化學(xué)和熱穩(wěn)定性表征

此外，值得注意的是，得益于SIPE與鈉金屬和Na3V2(PO4)3正極均具有極佳的界面穩(wěn)定性，Na|SIPE|NVP電池獲得了99.9%的高平均庫侖效率，并且在0.2C下循環(huán)1,000次后容量保持率約為85%，在2C下仍有100 mAh g^-1的出色倍率容量。

這項(xiàng)工作的研究結(jié)果表明，聚合物電解質(zhì)不僅是鋰金屬電池用液態(tài)電解液的合適替代品，而且也適用于鈉金屬電池。

圖3 全電池性能

Single-Ion Conducting Polymer Electrolyte for Superior Sodium-Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202308699

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