张久俊院士领衔!石大黄国勇/福州大学郑云/清华大学尚振AM丨溶剂化重构稳固钠金属界面!
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2026-06-27 08:30
文章摘要
本文针对固态钠电池中质子型深共熔电解质(如N-甲基乙酰胺)与钠金属负极界面副反应严重、离子电导率不足等关键问题展开研究。研究目的旨在通过主动调控溶剂化结构,而非依赖传统SEI被动修补策略,从源头降低界面反应活性,同时提升离子传输性能。作者在NaTFSI-NMA深共熔体系中引入极性碳酸酯,使其竞争性进入Na⁺初级溶剂化鞘层,排挤NMA和TFSI⁻,从而抑制副反应并促进Na⁺快速迁移。优化后的复合固态电解质PNDC实现了2.82 mS·cm⁻¹的高离子电导率、0.77的Na⁺迁移数、0.12 eV的低活化能以及4.8 V的宽电化学窗口。基于该电解质的钠金属电池在5 C下稳定循环2500圈,并展现出优异的倍率性能和安全性。研究结论表明,溶剂化重构策略能够有效解决质子型深共熔电解质中高电导率与界面稳定性难以兼顾的矛盾,为开发安全快充的固态钠电池提供了可行的电解质设计思路。
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