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鈉金屬電池（SMBs）被認為是高能鋰金屬電池（LMBs）的潛在替代品。然而，鈉金屬對普通液態有機電解液的高反應性使得這種電池技術極具挑戰性。

圖1 SIPE的設計

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

研究發現，這種新型SIPE在40℃下具有極高的離子電導率（2.6 mS cm-1），以及約4.1 V的高電化學穩定性窗口，可實現穩定的鈉剝離和沉積，并使Na||Na₃V₂(PO₄)₃電池具有高達2C的優異倍率能力。

圖2 SIPE的電化學和熱穩定性表征

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。

這項工作的研究結果表明，聚合物電解質不僅是鋰金屬電池用液態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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?Angew.：單離子導電聚合物電解質助力1000次循環鈉金屬電池

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