​Angew.：单离子导电聚合物电解质助力1000次循环钠金属电池

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​Angew.：单离子导电聚合物电解质助力1000次循环钠金属电池
钠金属电池（SMBs）被认为是高能锂金属电池（LMBs）的潜在替代品。然而，钠金属对普通液态有机电解液的高反应性使得这种电池技术极具挑战性。
​Angew.：单离子导电聚合物电解质助力1000次循环钠金属电池
图1 SIPE的设计
卡尔斯鲁厄理工学院Dominic Bresser等提出了一种掺杂碳酸乙烯酯的多嵌段单离子导电聚合物电解质（SIPE），以作为SMBs的合适电解质体系。
研究发现，这种新型SIPE在40℃下具有极高的离子电导率（2.6 mS cm-1），以及约4.1 V的高电化学稳定性窗口，可实现稳定的钠剥离和沉积，并使Na||Na3V2(PO4)3电池具有高达2C的优异倍率能力。
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图2 SIPE的电化学和热稳定性表征
此外，值得注意的是，得益于SIPE与钠金属和Na3V2(PO4)3正极均具有极佳的界面稳定性，Na|SIPE|NVP电池获得了99.9%的高平均库仑效率，并且在0.2C下循环1,000次后容量保持率约为85%，在2C下仍有100 mAh g-1的出色倍率容量。
这项工作的研究结果表明，聚合物电解质不仅是锂金属电池用液态电解液的合适替代品，而且也适用于钠金属电池。
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图3 全电池性能
Single-Ion Conducting Polymer Electrolyte for Superior Sodium-Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202308699

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