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基于塑料晶體的固體聚合物電解質在固態鈉金屬（Na⁰）電池中很有前景，但其實用性卻受到臭名昭著的Na0-電解質界面不穩定問題的阻礙，其根本原因仍知之甚少。

在這里，加州大學歐文分校Huolin L. Xin通過利用基于傳統丁二腈塑料晶體的模型塑化聚合物電解質，發現 Na₂O 電池中的故障根源與厚且不均勻的固體電解質界面 (SEI) 的形成和晶須 Na₂O 成核/生長有關。此外，我們設計了一種新的嵌入添加劑的增塑聚合物電解質來控制 Na₂O 沉積和 SEI 配方。

文章要點

1）研究人員首次證明，將氟代碳酸乙烯酯（FEC）添加劑引入丁二腈增塑聚合物電解質中，可以通過促進圓頂狀 Na⁰ 與薄的、無定形的、富氟的 SEI 的生長來有效地保護 Na⁰ 免受界面腐蝕，從而顯著提高了 Na//Na 對稱電池（0.5 mA cm^?2 下 1,800 小時）和 Na//Na₃V₂(PO₄)₃ 全電池的性能（紐扣電池在 1 C 倍率下循環 1,200 次后容量保持率為 93.0%，電池容量保持率為 93.1%）軟包電池在室溫下以 C/3 循環 250 次后的容量保持率）。

研究工作為塑化聚合物電解質的界面失效提供了寶貴的見解，并為解決界面不穩定問題提供了一種有前景的解決方案。

參考文獻

Peichao Zou, et al, Making Plasticized Polymer Electrolytes Stable Against Sodium Metal for High-Energy Solid-State Sodium Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319427

DOI: 10.1002/anie.202319427

https://doi.org/10.1002/anie.202319427