Thermally Adaptive PVDF‐HFP/Ionic Liquid Electrolyte Enabling Stable SEI/CEI Formation in Sodium Metal Batteries

电解质 材料科学 相间 化学工程 法拉第效率 聚合物 离子液体 离子电导率 溶剂 金属 热的 热稳定性 离子键合 工作(物理) 降级(电信) 储能 准固态 电化学 电阻式触摸屏 快离子导体 电极
作者
Maher Jabeen,Muhammad Ishaq,Sai Zhao,Yixing Shen,Yana Li,Wei Xu,Qinggang He,Haiying Che,Zi‐Feng Ma
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202525343
摘要

Abstract Sodium‐metal batteries (SMBs) offer exceptional energy density but face persistent interfacial instability and electrolyte degradation challenges. Herein, to address these limitations, an adaptive polymer electrolyte membrane (EM) is developed from poly(vinylidene fluoride‐co‐hexafluoropropylene) (PVDF‐HFP) integrated with 1‐ethyl‐1‐methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide [EMPYR][TFSI] ionic liquid (IL). The membrane exhibits a smart thermal response, functioning as a solid electrolyte at 55 °C while forming a gel electrolyte at 25 °C upon incorporation of a conventional liquid electrolyte. This reversible transition effectively mitigates cathode‐electrolyte side reactions at elevated temperature by reducing solvent mobility and facilitating the formation of a stable cathode‐electrolyte interphase (CEI). Combined experimental and theoretical analyses reveal that optimized PVDF‐HFP/IL coordination enables dual interfacial stabilization, forming a robust solid‐electrolyte interphase (SEI) on sodium metal and a protective CEI on Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 cathodes. The optimized PVDF‐HFP/IL‐EM enables dendrite‐free Na plating/stripping for over 1,000 h at 0.1 mA cm −2 with 98.2% Coulombic efficiency . The Na | PVDF‐HFP‐3(GPE) | Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 full cell demonstrates high‐rate capability and excellent cycling stability, retaining 86% capacity after 1000 cycles at 1C. This work establishes a new paradigm of adaptive polymer electrolytes, achieving simultaneous interfacial stabilization, thermal resilience, and high‐rate performance for next‐generation sodium‐metal batteries.
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
1秒前
大模型应助CHANGJIAGAO采纳,获得10
2秒前
3秒前
爱放屁的马邦德完成签到,获得积分10
3秒前
发条发布了新的文献求助10
3秒前
Zzz呀完成签到 ,获得积分10
3秒前
蓝天发布了新的文献求助10
3秒前
浮游应助春风采纳,获得10
3秒前
3秒前
隐形曼青应助狂魔春笋采纳,获得10
5秒前
wing发布了新的文献求助10
5秒前
xiong发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
1111发布了新的文献求助10
6秒前
余额完成签到,获得积分10
7秒前
YANG发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
完美世界应助berg采纳,获得10
9秒前
积极的千雁完成签到,获得积分10
10秒前
Hello应助qaz采纳,获得10
10秒前
LBJ发布了新的文献求助10
10秒前
bind发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
wsj发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
脱壳蛋完成签到,获得积分10
14秒前
小芋泥发布了新的文献求助20
14秒前
15秒前
冰橙咖啡发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
无花果应助wsj采纳,获得10
17秒前
Chillym发布了新的文献求助10
17秒前
90发布了新的文献求助10
18秒前
longh发布了新的文献求助20
19秒前
炫迈发布了新的文献求助10
19秒前
天天快乐应助YANG采纳,获得10
19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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5649113
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4777225
关于积分的说明 15046529
捐赠科研通 4807973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2571189
邀请新用户注册赠送积分活动 1527771
关于科研通互助平台的介绍 1486697