中科院上硅所「国家高层次人才」温兆银/吴相伟最新AM丨软硬段协同调控凝胶电解质实现无枝晶钠电池超长循环！

钠金属电池因资源丰富和高理论比容量而成为锂离子电池的有望替代品，但凝胶聚合物电解质（GPEs）在高压高倍率下的界面稳定性仍是挑战。本研究提出“化学-结构双调控”策略，通过将软段HFBA和硬段MBAM引入聚合物骨架，同步优化GPE的溶剂化结构和机械性能。软段HFBA形成溶剂富集域，其强吸电子-CF₃基团削弱Na⁺-溶剂相互作用，促进快速脱溶剂化；硬段MBAM构建聚合物富集域，通过氢键锚定ClO₄⁻阴离子，增强机械强度并促进盐解离。所得GPE-9在室温下具有1.11 mS cm⁻¹的高离子电导率和0.74的高Na⁺迁移数。Na||Na对称电池在0.2 mA cm⁻²下稳定循环超过7000小时，无枝晶生长。Na|GPE-9|NVP全电池在5C和10C下分别实现了12000次和20000次的超长循环，库仑效率接近100%。此外，29层软包电池提供接近1.0 Ah的高容量。研究表明，通过聚合物段设计调控溶剂化结构和界面化学，为开发高性能钠电池GPE提供了有效策略。