1. Energy & Environmental Science：電極電導(dǎo)率對(duì)電解質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的影響及其對(duì)Na^0/+電化學(xué)性能的影響

電極/液體電解質(zhì)界面處的分子和離子組件，即雙電層（EDL），通過(guò)引導(dǎo)穩(wěn)定界面的形成來(lái)定義電池性能。不穩(wěn)定的界面會(huì)阻礙金屬陽(yáng)離子的擴(kuò)散，導(dǎo)致持續(xù)的電解質(zhì)消耗以及鋰枝晶不可控生長(zhǎng)。電解質(zhì)化學(xué)和初始循環(huán)條件的共同選擇通常被考慮用于設(shè)計(jì)所需的界面。同時(shí)，電極材料的介電性質(zhì)在很大程度上被忽略。

在此，澳大利亞迪肯大學(xué)Maria Forsyth院士，陳芳芳研究員等人研究了電極電導(dǎo)率對(duì)電解液界面結(jié)構(gòu)的影響及其對(duì)Na^0/+電化學(xué)性能的影響。該工作證明了基于離子液體（ILs）和碳酸酯溶劑的鈉電解質(zhì)界面的電位驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)變化在很大程度上受到電極材料介電性質(zhì)的影響。

這種結(jié)構(gòu)差異主要是由于電極和電解質(zhì)之間的范德華力不同造成的，對(duì)于金屬電極來(lái)說(shuō)，這種范德華力足夠大，會(huì)根據(jù)所施加的電勢(shì)在帶負(fù)電荷的金屬表面附近促進(jìn)陰離子溶解的鈉簇。與此形成鮮明對(duì)比的是，有機(jī)物（即溶劑分子）偏愛(ài)半導(dǎo)體電極。因此，這些差異導(dǎo)致了不同的界面化學(xué)性質(zhì)（陰離子衍生或溶劑衍生）。

圖1. 通過(guò)CCM MD模擬對(duì)不同應(yīng)用電勢(shì)下Au(111)和石墨（平面）電極上離子液體電解質(zhì)的界面分析

總之，本工作表明電池電極上形成界面產(chǎn)物的機(jī)理取決于電極材料的介電性質(zhì)，尤其是在使用IL電解質(zhì)時(shí)。所展示的電極效應(yīng)源于電極/電解質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的差異及其外加電荷的變化。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和低電阻的電荷轉(zhuǎn)移，主要由陰離子分解產(chǎn)物（不溶的、電子絕緣的和離子導(dǎo)電的）形成的界面似乎是有利的。

此外，電極/電解質(zhì)界面的組成取決于不同電解質(zhì)種類(lèi)的吸附能，并取決于界面范德華和庫(kù)侖相互作用；帶電的半導(dǎo)體電極不太可能在其表面附近保留相同電荷的高極性分子或離子，因?yàn)樗鼈兊碾娮訕O化性低，分散力弱。這一點(diǎn)在 IL 電解質(zhì)中尤為重要，因?yàn)橛袡C(jī) IL 陽(yáng)離子和陰離子配位的 Li⁺/Na⁺ 復(fù)合物會(huì)在帶負(fù)電的表面附近發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。在半導(dǎo)電電極上，IL 電解質(zhì)可在低電流密度下形成陰離子衍生相，因?yàn)榻缑嫔先愿缓庪x子配位的 Li⁺/Na⁺ 復(fù)合物。相反，較高的電流密度會(huì)導(dǎo)致形成富含有機(jī)物的厚界面，并產(chǎn)生高電阻，這是因?yàn)榘雽?dǎo)電電極表面附近的離子陽(yáng)離子成分增加了。由于高電子極化性和強(qiáng)大的分散力，帶高負(fù)電荷的金屬電極可將吸附的高極性分子或帶相同電荷的離子保留在其表面附近。這反過(guò)來(lái)又允許使用高電流密度，從 IL 電解質(zhì)中類(lèi)似熔鹽的豐富界面中產(chǎn)生陰離子衍生相。

對(duì)于只有堿金屬陽(yáng)離子的碳酸酯基電解質(zhì)，對(duì)金屬電極和半導(dǎo)體電極施加高電流密度在兩種情況下都會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的效果，并使被吸引到電極界面的 Nax(PF₆)y 團(tuán)簇形成陰離子衍生相；不過(guò)，電極性質(zhì)會(huì)根據(jù)極性影響特定溶劑的界面濃度。因此，電池的合理設(shè)計(jì)不僅需要考慮新的電解質(zhì)化學(xué)成分、優(yōu)化其傳輸特性和界面形成協(xié)議，還需要考慮電極材料的介電性質(zhì)的作用。

圖2. 不同電極和預(yù)處理?xiàng)l件下1.0 M NaPF₆ in EC:DMC (1:1 vol.)系統(tǒng)的電化學(xué)和MD模擬數(shù)據(jù)

Impact of the electrode conductivity on the electrolyte interfacial structuring and its implications to the Na^0/+ electrochemical performance, Energy & Environmental Science 2023 DOI: 10.1039/d3ee00864a

2. Advanced Materials：空間限制和雙金屬催化的協(xié)同策略提升鋰硫電池的硫轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)

鋰硫電池具有高理論比容量 (1675 mAh/g)、豐富硫資源、環(huán)境友好、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，是一種高性能的新型儲(chǔ)能電池。在放電過(guò)程中，硫鋰化會(huì)形成一系列長(zhǎng)鏈多硫化物(S₈→Li₂S₈→Li₂S₆→Li₂S₄)，它們?nèi)菀兹芙庠诿鸦娊庖褐?，造成快速的容量衰減和較差的循環(huán)穩(wěn)定性。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“穿梭效應(yīng)”，嚴(yán)重阻礙了鋰硫電池的商業(yè)應(yīng)用。

在此，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所逯樂(lè)慧研究員團(tuán)隊(duì)提出了一種核殼結(jié)構(gòu)的Co/Ni雙金屬摻雜MOF/硫顆粒的策略來(lái)解決這一難題。該策略巧妙地將硫顆粒封裝在CoNiMOF的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)里，作者將其比喻為“魚(yú)在網(wǎng)中”，CoNiMOF作為“網(wǎng)”為硫顆粒（“魚(yú)”）提供了前所未有的空間限制和豐富的催化位點(diǎn)，且具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性、離子篩選、強(qiáng)的多硫化物吸附能力、良好的多步催化轉(zhuǎn)化效率。多種物理化學(xué)和理論分析證明了空間限制和雙金屬催化的協(xié)同作用可以顯著提升界面電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)和硫轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)，從而抑制穿梭效應(yīng)。

圖1. 作用機(jī)制

總之，該工作采用核殼結(jié)構(gòu)的Co/Ni雙金屬摻雜金屬有機(jī)框架(MOF)/硫納米粒子來(lái)解決鋰硫電池多硫化物溶解等問(wèn)題；這種方法通過(guò)將硫封裝在有序結(jié)構(gòu)中，提供了前所未有的空間限制和豐富的催化位點(diǎn)。這種保護(hù)層具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性、離子屏蔽、高鋰-多硫化物吸附能力和多步催化轉(zhuǎn)換能力。

此外，MOF 的局部電子賦予了正極卓越的電子/鋰離子轉(zhuǎn)移能力。通過(guò)多種物理化學(xué)和理論分析，證明了由此產(chǎn)生的協(xié)同作用可顯著促進(jìn)界面電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)、促進(jìn)硫轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)并抑制穿梭。組裝后的Li-S 電池在0.2C下循環(huán)400次后，容量穩(wěn)定且高度可逆，衰減很小（每次循環(huán) 0.075%）；在高硫負(fù)荷下循環(huán)200次后，軟包電池的面積容量為3.8 mAh cm^-2；軟包電池的性能也得到了明顯改善。

圖2. 空間限制和雙金屬催化的協(xié)同作用

Synergizing Spatial Confinement and Dual-Metal Catalysis to Boost Sulfur Kinetics in Lithium-Sulfur Batteries, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202304120

3. Advanced Materials:卡拉膠作為5V高壓LiNi_0.5Mn_1.5O₄正極犧牲粘合劑

LiBH₄由于其對(duì)鋰的熱力學(xué)穩(wěn)定性而成為一種很有前途的固態(tài)電解質(zhì)。然而，室溫下鋰離子電導(dǎo)率低、氧化穩(wěn)定性差以及嚴(yán)重的枝晶生長(zhǎng)阻礙了其應(yīng)用。

在此，首爾國(guó)立大學(xué)Jang Wook Choi、韓國(guó)能源研究院 (KIER)Sunghun Choi團(tuán)隊(duì)將卡拉膠作為鋰離子電池 5 V高壓 LiNi_0.5Mn_1.5O₄ 正極的犧牲粘合劑。該工作通過(guò)摻入犧牲性粘合劑，即 λ-卡拉膠 (CRN)（一種硫酸化多糖），克服了LNMO長(zhǎng)期循環(huán)性較差的問(wèn)題。

這種粘合劑不僅通過(guò)氫鍵和離子偶極相互作用均勻地覆蓋LNMO表面，而且提供了含有LiSOxF的離子導(dǎo)電正極-電解質(zhì)界面層。利用這兩個(gè)特性，CRN基電極的循環(huán)性能和倍率性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的聚（偏二氟乙烯）和海藻酸鈉粘結(jié)劑。

圖1. CRN-、ALG-和PVDF-基電極的電化學(xué)性能

總之，該工作通過(guò)使用硫酸鹽多糖粘合劑，即CRN，克服了LNMO正極在高電壓下表面降解導(dǎo)致循環(huán)穩(wěn)定性較差的問(wèn)題。這種粘合劑形成CEI/粘合物，通過(guò)高壓條件下硫酸鹽基的不可逆氧化分解對(duì)鋰離子具有高導(dǎo)電性。CRN的親水性使其均勻覆蓋LNMO粒子，硫酸鹽基的氧化分解導(dǎo)致CEI/粘合劑復(fù)雜層包含LiSOxF，促進(jìn)鋰離子傳導(dǎo)，解決LNMO正極在高倍率和長(zhǎng)循環(huán)條件下的問(wèn)題。

本工作首次在粘合劑設(shè)計(jì)中演示“電化學(xué)犧牲”概念來(lái)控制CEI層?；谕瑯拥脑?，可以考慮各種官能團(tuán)來(lái)靶向改性鋰離子電池正極，解決界面不穩(wěn)定性帶來(lái)的不利影響，使這些電極具有優(yōu)越的電化學(xué)性能。

圖2. PVDF-、ALG-和CRN基電極的粘合劑覆蓋范圍和CEI形成的示意圖

Carrageenan as A Sacrificial Binder for 5 V LiNi_0.5Mn_1.5O₄ Cathodes in Lithium-Ion Batteries, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202303787

4. Advanced Materials:雙強(qiáng)化穩(wěn)定界面的可擴(kuò)展聚合物電解質(zhì)助力4.5 V鋰金屬電池

在具有高容量富鎳LiN_xCo_yMn_1-x-yO₂（NCM）層正極的鋰金屬電池中，穩(wěn)定電解質(zhì)-電極界面并阻止鋰枝晶生長(zhǎng)仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

在此，華南理工大學(xué)杜麗教授、劉述梅教授通過(guò)丙烯酸六氟丁酯和亞甲基雙丙烯酰胺的共聚制備了一種特殊的分子級(jí)設(shè)計(jì)聚合物電解質(zhì)，從而構(gòu)建了雙重增強(qiáng)的穩(wěn)定界面。其中氟化和氮化官能團(tuán)的引入促進(jìn)了富氟化和氮化固體電解質(zhì)相（SEI）的形成，從而引導(dǎo)了Li⁺的均勻分布并抑制了鋰枝晶的不規(guī)則生長(zhǎng)。

同時(shí)，抗氧化的氟化和氮化基團(tuán)可促進(jìn)構(gòu)建堅(jiān)固的CEI，從而有效抑制富鎳NCM正極材料的界面副反應(yīng)和結(jié)構(gòu)降解。此外，該工作還采用了一種簡(jiǎn)便且可擴(kuò)展的兩階段流變調(diào)節(jié)紫外引發(fā)聚合策略，可用于卷對(duì)卷制造氟化和氮化聚合物電解質(zhì)（F&NPE）。

圖1. 電解質(zhì)的制備示意圖

研究表明，該工作所制備的F&NPE在室溫下具有1.01 mS cm^-1的高離子電導(dǎo)率。采用F&NPE的鋰/鋰對(duì)稱(chēng)電池在0.5 mA cm^-2下可穩(wěn)定運(yùn)行700小時(shí)，在0.1 mA cm^-2下可穩(wěn)定運(yùn)行1600小時(shí)，且不會(huì)發(fā)生短路。

由于采用了雙強(qiáng)化界面，NCM622/F&NPE/Li全電池即使在室溫下4.5 V的電壓下（500次循環(huán)后保持率為85.0%）也能提供出色的循環(huán)穩(wěn)定性。因此，該項(xiàng)工作從分子級(jí)設(shè)計(jì)和工藝性設(shè)計(jì)的角度，為推動(dòng)具有高能量密度和高安全性的高壓LMB的發(fā)展提供了新的啟示。

圖2. 全電池性能

Enabling Scalable Polymer Electrolyte with Dual-Reinforced Stable Interface for 4.5 V Lithium Metal Batteries, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202304951

5. Advanced Materials:通過(guò)補(bǔ)鋰耦合界面工程實(shí)現(xiàn)的長(zhǎng)壽命準(zhǔn)固態(tài)無(wú)負(fù)極電池

為了促進(jìn)高性能無(wú)負(fù)極鋰金屬電池(AFLMBs)的發(fā)展，迫切需要開(kāi)發(fā)有效的補(bǔ)鋰材料。

在此，大連理工大學(xué)王治宇教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)壽命準(zhǔn)固態(tài)無(wú)負(fù)極電池的補(bǔ)鋰耦合界面工程策略。Li₂S被用作高效的補(bǔ)鋰物質(zhì)，有效地平衡不可逆的鋰損失進(jìn)而穩(wěn)定電池化學(xué)性質(zhì)。同時(shí)，它在構(gòu)建穩(wěn)定的無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化固態(tài)界面以抑制死鋰和鋰枝晶引起的電池性能下降方面表現(xiàn)出顯著的功效。

圖1. LFP@Li₂S正極的表征和補(bǔ)鋰途徑

總之，該工作通過(guò)將Li₂S作為補(bǔ)鋰物質(zhì)和界面促進(jìn)劑加入到電池體系中，設(shè)計(jì)了一種長(zhǎng)壽命、高能量的準(zhǔn)固態(tài)無(wú)負(fù)極電池。具有天然高鋰含量的Li₂S提供了額外的鋰源，以抵消不可逆的鋰損失且不會(huì)引入有害產(chǎn)物。Li₂S釋放的多硫化物進(jìn)一步直接形成更薄且堅(jiān)固的混合SEI，減少鋰枝晶和界面副反應(yīng)造成的不可逆鋰損失。Li₂S在補(bǔ)償Li損失和改善界面性能方面的雙重作用導(dǎo)致了高Li可逆性，使準(zhǔn)固態(tài)無(wú)負(fù)極電池具有長(zhǎng)循環(huán)壽命和穩(wěn)定的容量保持率。

這一策略使準(zhǔn)固態(tài)無(wú)負(fù)極電池具有500次循環(huán)的長(zhǎng)壽命。Ah級(jí)準(zhǔn)固態(tài)軟包電池采用高負(fù)載LiFePO₄正極和貧凝膠聚合物電解質(zhì)，表現(xiàn)出300 Wh kg^–1的高比能。與LiFePO₄||石墨電池相比，該電池的重量能量密度提高46%，體積能量密度提高94%。因此，該項(xiàng)研究可為開(kāi)發(fā)具有高能量和耐用無(wú)負(fù)極電池提供一種可行的方法。

圖2. Ah 級(jí)準(zhǔn)固態(tài)無(wú)負(fù)極軟包電池的電化學(xué)性能

Long-life Quasi-solid-state Anode-Free Battery Enabled by Li Compensation Coupled Interface Engineering, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202305386

6. Advanced Functional Materials:用于穩(wěn)定鉀儲(chǔ)存的 1T”’ MoS₂ 均質(zhì)插層化學(xué)和超低應(yīng)變

插層負(fù)極由于具有良好的層狀結(jié)構(gòu)，其循環(huán)性能通常優(yōu)于鋰或鈉儲(chǔ)存的合金負(fù)極和轉(zhuǎn)化負(fù)極。然而，對(duì)于更大的鉀調(diào)節(jié)，這些插層負(fù)極通常經(jīng)歷巨大的層膨脹和結(jié)構(gòu)扭曲，導(dǎo)致嚴(yán)重的容量衰退。

在此，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所黃富強(qiáng)研究員、黃健研究員以及方裕強(qiáng)等人發(fā)現(xiàn)1T”’ MoS₂(從1T MoS₂扭曲而來(lái)) 在層中具有角共享Mo₃三角三聚體，表現(xiàn)出比2H MoS₂更短的Mo-Mo距離，這確保了快速電子轉(zhuǎn)移和均勻的K⁺嵌入。此外，1T”’ MoS₂的褶S層提供了不同的活性位點(diǎn)，部分不可分離的K⁺被認(rèn)為是一個(gè)支柱，以削弱界面應(yīng)變，實(shí)現(xiàn)保持層狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)原位表征和DFT計(jì)算證明了嵌入的K⁺均勻地分布在層間，并誘導(dǎo)從1T”’ MoS₂到1T’ MoS₂的相變，檢測(cè)到3.5%的超低層膨脹率（在K⁺脫出后）。

結(jié)果顯示，1T”’ MoS₂在0.2C時(shí)表現(xiàn)出125mAhg^-1的容量，并且1C的條件下500次循環(huán)后沒(méi)有容量衰減。此外，將其用作鉀雙離子電池 (KDIB)的負(fù)極時(shí)，1T”’ MoS₂實(shí)現(xiàn)了40 mAhg^-1的容量，250個(gè)周期后具有98%容量保持率。

圖1. 電池性能

總之，該工作通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)研究揭示了1T”’ MoS₂中自適應(yīng)的金屬M(fèi)o-Mo鍵和褶S層，導(dǎo)致了電子的快速傳遞和K⁺的均勻嵌入，而且不可逆嵌入的K⁺導(dǎo)致循環(huán)過(guò)程中的微小的層膨脹和結(jié)構(gòu)應(yīng)變。電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，0.2C時(shí)1T”’ MoS₂的容量為125 mAhg^-1，在1C下循環(huán)500次后沒(méi)有容量衰減。

此外，組裝的1T”’ MoS₂//MCMB K-DIB全電池在250次循環(huán)后表現(xiàn)出98%的優(yōu)異容量保留率。這項(xiàng)工作提供一個(gè)新型的插層負(fù)極和穩(wěn)定鉀離子存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)策略。

圖2. DFT計(jì)算

Homogeneous Intercalation Chemistry and Ultralow Strain of 1T’’’ MoS2 for Stable Potassium Storage, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202306550

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7. Advanced Functional Materials：具有選擇性Zn²⁺通道和優(yōu)異的Zn²⁺脫溶動(dòng)力學(xué)的多尺度離子篩分隔膜用于無(wú)枝晶和動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)的鋅金屬電池

鋅金屬電池由于其安全性好，成本低和環(huán)境友好等特點(diǎn)，被認(rèn)為是非常有潛力的儲(chǔ)能系統(tǒng)。然而，不可控的鋅枝晶生長(zhǎng)和嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象阻礙了其商業(yè)應(yīng)用。

在此，南京大學(xué)姚亞剛教授，揚(yáng)州大學(xué)韓杰教授，薛攀等人通過(guò)將聚苯胺改性氧化石墨烯(表示為NPGO)/聚偏二氟乙烯溶液直接噴涂在普通玻璃纖維(GF) 隔膜的一側(cè)來(lái)制備功能化隔膜。NPGO納米片上喹諾酮酰亞胺質(zhì)子化和去質(zhì)子化狀態(tài)之間的可逆轉(zhuǎn)變可以促進(jìn)Zn²⁺的快速去溶劑化和轉(zhuǎn)移。因此，由于朝向Zn負(fù)極的NPGO納米片的離子篩分效應(yīng)，空間電場(chǎng)以及Zn²⁺通量被有效地均勻化。

圖1. NPGO@GFs隔膜的結(jié)構(gòu)表征

總之，NPGO@GFs隔膜能促進(jìn)Zn均勻沉積，延緩枝晶形成。同時(shí)它對(duì)鋅電極腐蝕、析氫反應(yīng)和副反應(yīng)有明顯抑制作用。此外，NPGO修飾的超輕和超薄隔膜不影響電池整體的能量密度，顯然優(yōu)于其他策略。

結(jié)果顯示，當(dāng)配備N(xiāo)PGO@GFs隔膜，鋅對(duì)稱(chēng)電池獲得了優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性（20 mA cm^-2下>3000次循環(huán)）和出色的庫(kù)侖效率，MnO₂||Zn全電池獲得了卓越的循環(huán)穩(wěn)定性（500次循環(huán)，容量保持率為91.6%），因此，該工作提出了一種新穎的策略為鋅金屬電池的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

圖2. NPGO@GFs隔膜的電池性能

Multiscale Ion-Sieving Separator with Selective Zn²⁺ Channels and Excellent Zn2+ Desolvation Kinetics for Dendrite-Free and Kinetics-Enhanced Zinc Metal Batteries, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202305098

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8. Advanced Functional Materials:低溫鈉金屬電池用準(zhǔn)固態(tài)聚醚電解質(zhì)

由于鈉資源豐富，基于鈉離子化學(xué)的電池技術(shù)成為大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的理想選擇。特別是采用金屬鈉取代傳統(tǒng)的碳負(fù)極，它能以低廉的成本最大限度地提高能量密度。然而，由于鈉金屬電池（SMB）具有高反應(yīng)性，其本身的穩(wěn)定性較差，庫(kù)侖效率低，壽命短。并且在低溫條件下，由于無(wú)法克服的動(dòng)力學(xué)障礙，這種情況會(huì)進(jìn)一步惡化。

在此，同濟(jì)大學(xué)羅巍教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于1,3-二氧戊環(huán)的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)（PDGE），其中選擇三(五氟苯基)硼烷 (TPFPB) 作為 DOL 聚合的引發(fā)劑。具體來(lái)說(shuō)，TPPFB 中的硼原子攻擊DOL，然后 DOL 單體通過(guò)開(kāi)環(huán)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為聚合物骨架。此外，由于二甘醇二甲醚（G2）具有較高的最低未占分子軌道（LUMO），因此將其引入作為增塑劑以提高離子電導(dǎo)率。該凝膠電解質(zhì)由聚 DOL/G2 中的 0.5 M NaPF₆ 組成，其離子電導(dǎo)率在低溫 (-20 ℃) 下高達(dá) 3.68 mS cm^?1，且其N(xiāo)a⁺遷移數(shù)高達(dá)0.7。?

此外，poly-DOL鏈浸泡在G2中，形成局部高濃度的Na⁺，這不僅使得Na離子的去溶劑化過(guò)程變得更容易，且形成了以無(wú)機(jī)Na₂O、NaF作為主要固體電解質(zhì)界面(SEI)成分，PGDE和SMA之間的薄SEI抑制副反應(yīng)并加速Na⁺界面遷移。

圖1. PDGE的原位聚合反應(yīng)和表征

研究表明，由于無(wú)機(jī)Na₂O、NaF是固體電解質(zhì)界面層（SEI）的主要成分，PGDE和鈉金屬負(fù)極之間的薄SEI會(huì)抑制副反應(yīng)，加速Na⁺的界面遷移。因此，Na/Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)電池在-20℃（3 C下循環(huán)1000次）時(shí)的容量保持率接近 99%，甚至優(yōu)于普通液態(tài)電解質(zhì)。這些結(jié)果表明，使用基于多羥基化合物的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)的 SMB 具有令人印象深刻的低溫性能?？傮w而言，這項(xiàng)研究對(duì)在低溫條件下開(kāi)發(fā)SMB具有重要意義。

圖2. 不同電解質(zhì)的Na/NVP電池電化學(xué)性能

A Quasi-Solid-State Polyether Electrolyte for Low-Temperature Sodium Metal Batteries, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202304928