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蘇大陳煜EnSM：增強界面動力學(xué)和快速Na+ 傳導(dǎo)的固體聚合物電解質(zhì)

全固態(tài)技術(shù)被認為是下一代電池開發(fā)的最新技術(shù)，整個電池系統(tǒng)沒有多余的液體，大大緩解了其安全問題。固體電解質(zhì)和電極之間界面的兼容性和穩(wěn)定性對電池性能起著至關(guān)重要的作用。

在此，蘇州大學(xué)陳煜教授等人通過聚（乙二醇）二丙烯酸酯（PEGDA）在玻璃纖維基底上的原位聚合，然后滲透聚乙二醇（PEG）制備了具有高離子電導(dǎo)率和穩(wěn)定性的混合固體聚合物電解質(zhì)（GFPP）。

這種混合電解質(zhì)具有互連的離子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，并在20 °C和60°C下分別顯示出0.8×10^-3 S cm^-1、4.5×10^-3 S cm^-1的高離子電導(dǎo)率。Na/GFPP/Na對稱電池的異位衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜（ATR-FTIR）證明了GFPP的優(yōu)異穩(wěn)定性。

圖2. GFPP增強的界面動力學(xué)研究

此外，原位EIS分析和拉曼光譜證實了GFPP增強的界面動力學(xué)，有利于Na⁺的嵌入/脫嵌。同時，光學(xué)顯微鏡和XPS證明了通過摻入GFPP形成穩(wěn)定的SEI膜和有限的界面副反應(yīng)。

因此，組裝的基于GFPP的鈉金屬全電池表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，Na₃V₂(PO₄)₃ (NVP) /GFPP/Na全電池在0.3C時經(jīng)過1100次循環(huán)測試后，其庫侖效率幾乎保持在99%，容量保持率為91.4%。

圖2. Na/GFPP/NVP全電池的電化學(xué)性能

Enhanced interfacial kinetics and fast Na⁺ conduction of hybrid solid polymer electrolytes for all-solid-state batteries, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.09.031

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