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蘇大陳煜EnSM:增強界面動力學和快速Na+ 傳導的固體聚合物電解質

蘇大陳煜EnSM:增強界面動力學和快速Na+ 傳導的固體聚合物電解質
全固態技術被認為是下一代電池開發的最新技術,整個電池系統沒有多余的液體,大大緩解了其安全問題。固體電解質和電極之間界面的兼容性和穩定性對電池性能起著至關重要的作用。
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在此,蘇州大學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率和穩定性的混合固體聚合物電解質(GFPP)。
這種混合電解質具有互連的離子導電網絡,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的優異穩定性。
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圖2. GFPP增強的界面動力學研究
此外,原位EIS分析和拉曼光譜證實了GFPP增強的界面動力學,有利于Na+ 的嵌入/脫嵌。同時,光學顯微鏡和XPS證明了通過摻入GFPP形成穩定的SEI膜和有限的界面副反應。
因此,組裝的基于GFPP的鈉金屬全電池表現出優異的電化學性能,Na3V2(PO4)3 (NVP) /GFPP/Na全電池在0.3C時經過1100次循環測試后,其庫侖效率幾乎保持在99%,容量保持率為91.4%。
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圖2. Na/GFPP/NVP全電池的電化學性能
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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