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在高電壓下，鈉離子電池（SIBs）的電解質會劇烈分解產生有害物質，并不斷侵蝕陰極，從而導致容量嚴重衰減。因此，設計高壓電解質和構建堅固的陰極-電解質界面（CEI）對于長壽命SIB至關重要。

圖1 電耦合凝膠聚合物電解質的設計

中南大學韋偉峰、張春曉等提出了一種電耦合凝膠聚合物電解質體系（GPE+TFPBA），該體系以具有負電性基團的乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）-乙酰乙酰氧基甲基丙烯酸乙酯（AAEM）共聚物為聚合物網絡，以具有電子受體功能的高活性 4-三氟甲基苯硼酸（TFPBA）為添加劑，通過原位自由基聚合反應制備而成。

研究顯示，通過電耦合效應，TFPBA可被交聯聚合物框架錨定，從而固定PF₆-陰離子，并自發吸附在陰極表面，這兩種作用可促進形成堅固的CEI層，從而加速Na⁺運輸，并抑制后續副反應和腐蝕性裂紋。

圖2 凝膠聚合物電解質的表征

因此，集成了高壓P2/O3陰極和精心定制的凝膠聚合物電解質的電池可在1.8-4.2 V范圍內穩定循環550次，容量保持率達71.0%，并在5 C時的高倍率放電容量為77.4 mAh g^-1。總體而言，這項工作為合理有效地使用高活性添加劑來提高SIBs的電化學性能提供了新的見解。

圖3 電化學性能研究

Electrically Coupled Electrolyte Engineering Enables High Interfacial Stability for High-Voltage Sodium-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202307061

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中南韋偉峰/張春曉AFM：電耦合電解質工程增強高壓鈉離子電池的界面穩定性

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