Photopolymerized Gel Electrolyte with Unprecedented Room‐Temperature Ionic Conductivity for High‐Energy‐Density Solid‐State Sodium Metal Batteries

材料科学 电解质 离子电导率 电化学窗口 电化学 离子键合 金属 化学工程 电导率 储能 过电位 无机化学 快离子导体 纳米技术 离子 电极 冶金 物理化学 有机化学 化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Pengchao Wen,Pengfei Lu,Xiaoyu Shi,Yu Yao,Haodong Shi,Hanqing Liu,Yan Yu,Zhong‐Shuai Wu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (6) 被引量:100
标识
DOI:10.1002/aenm.202002930
摘要

Abstract Solid‐state sodium metal batteries (SMBs) are highly promising rechargeable batteries owing to the abundance and cost effectiveness of sodium. However, the low room‐temperature ionic conductivity and narrow voltage window of solid‐state electrolytes seriously inhibit the development of SMBs. Herein, an ethoxylated trimethylolpropane triacrylate based quasisolid‐state electrolyte (ETPTA–NaClO 4 –QSSE) is developed by photopolymerization for high‐energy‐density solid‐state SMBs. The ETPTA–NaClO 4 –QSSE exhibits remarkable room‐temperature ionic conductivity of 1.2 mS cm −1 , a wide electrochemical window of >4.7 V versus Na + /Na, and excellent flexibility. Owing to outstanding interfacial compatibility between this electrolyte and the electrode, Na metal symmetrical batteries show ultralong cyclability with 1000 h at 0.1 mA cm −2 , and ultralow overpotential of 355 mV at 1 mA cm −2 , indicative of significant suppression of the Na dendrite growth. Notably, Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 (NVP) full batteries (NVP||ETPTA–NaClO 4 –QSSE||Na) display unprecedented rate capability, with a recorded capacity of 55 mAh g −1 at 15 C, higher than any achieved so far in solid‐state SMBs, and long‐term cycling stability at 5 C, offering a capacity retention of 97% after 1000 cycles. Furthermore, NVP||ETPTA–NaClO 4 –QSSE||Na pouch cells represent excellent flexibility and exceptional safety, demonstrative of wide applicability. Therefore, this work will open new opportunities to develop room‐temperature high‐energy‐density solid‐state SMBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
氯化亚铁完成签到,获得积分10
刚刚
哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
1秒前
桐桐应助千叶采纳,获得10
2秒前
2秒前
saflgf完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
dwbh发布了新的文献求助10
3秒前
vin完成签到,获得积分20
4秒前
桐桐应助笑纳采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
聪慧哈密瓜完成签到 ,获得积分10
4秒前
SciGPT应助lucky采纳,获得30
5秒前
健壮书包发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
氯化亚铁发布了新的文献求助10
5秒前
12345发布了新的文献求助10
5秒前
lly805107698完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
小马甲应助JOKY采纳,获得10
6秒前
莱格拉斯完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
阳佟听荷完成签到,获得积分10
7秒前
NNi发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
江浪浪发布了新的文献求助20
9秒前
乖乖发布了新的文献求助10
9秒前
ding应助桃子采纳,获得10
10秒前
11秒前
qian发布了新的文献求助30
11秒前
pyrene发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
But615完成签到,获得积分10
11秒前
友好沛槐完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助白星采纳,获得10
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7728546
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9280809
关于积分的说明 20139496
捐赠科研通 7306053
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302833
关于科研通互助平台的介绍 2455931
邀请新用户注册赠送积分活动 2310998