Facile design of asymmetric flame-retardant gel polymer electrolyte with excellent interfacial stability for sodium metal batteries

材料科学 阻燃剂 阳极 电解质 聚合物 法拉第效率 阴极 电化学 复合材料 离子电导率 碱金属 准固态 化学工程 有机化学 电极 化学 物理化学 工程类 色素敏化染料
作者
Meng Yang,Fan Feng,Zhenhai Shi,Junhong Guo,Rui Wang,Zijian Xu,Zhanming Liu,Tongxiang Cai,Zhenyu Wang,Chuanxi Wang,Suli Chen,Zi‐Feng Ma,Tianxi Liu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:56: 611-620 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.01.043
摘要

Gel polymer electrolytes (GPEs) are considered one of the most forward-looking materials for next-generation high-energy-density sodium metal batteries (SMBs). However, the inherent flammability of GPEs and the unexpected growth of Na dendrites caused by the poor mechanical properties and inferior interfacial stability severely restrain their commercial application. Herein, an asymmetric flame-retardant gel polymer electrolyte (A-FRGPE) with excellent interfacial stability is constructed by in-situ encapsulating of non-flammable phosphate within porous g-C3N4 coated asymmetric glass-fiber matrix, where plenty of sodiophilic active sites and well-defined nanochannels are formed at Na anode side, and thus enhance interfacial compatibility with Na metal anode through facilitating the interfacial kinetic process and regulating the uniform Na+ deposition. Based on the unique structure and composition, the A-FRGPE synchronously possesses high room-temperature ionic conductivity (2.0 mS cm−1), considerable Na+ transference number (0.68), widen electrochemical window (5.63 V vs. Na+/Na), as well as enhanced mechanical properties, which help to boost interfacial stability at anode side and effectively suppress Na dendrites. Specifically, the Na/A-FRGPE/Na symmetric cells exhibit significantly improved cycling stability over 950 h at 0.1 mA cm−2. Furthermore, the resultant solid-state SMBs coupled with Na3V2(PO4)3 cathode remarkable capacity retention of 96.1% over 1100 cycles with extremely high Coulombic efficiency (99.99%) even at high current density of 1 C. The new design strategy in this work creates enormous routes and opportunities to develop advanced GPEs for solid-state alkali 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
单薄咖啡豆完成签到 ,获得积分10
2秒前
ajir完成签到,获得积分10
2秒前
负责的皮卡丘完成签到,获得积分10
3秒前
完美世界应助alex采纳,获得10
4秒前
一颗杏仁核完成签到,获得积分10
5秒前
天天快乐应助后知后觉采纳,获得10
6秒前
llllllll发布了新的文献求助30
6秒前
JiangnanYuan完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
小羊许个愿完成签到,获得积分10
8秒前
邪恶银渐层完成签到,获得积分20
8秒前
Tin完成签到,获得积分10
8秒前
lucky发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
diedka完成签到 ,获得积分10
11秒前
mumu完成签到,获得积分10
11秒前
wdl完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
付竹女乔发布了新的文献求助10
13秒前
大头驴发布了新的文献求助10
14秒前
Lucas应助小羊许个愿采纳,获得10
14秒前
从嘉发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
Hello应助123采纳,获得10
15秒前
15秒前
疏木51发布了新的文献求助10
16秒前
友好千亦发布了新的文献求助10
17秒前
CarryZ8完成签到,获得积分10
17秒前
Willer完成签到,获得积分10
18秒前
小马甲应助nml采纳,获得10
18秒前
蠢宝贝完成签到,获得积分10
18秒前
熊阿阿发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
女爰舍予发布了新的文献求助10
19秒前
冷酷哈密瓜完成签到,获得积分10
22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
On the Angular Distribution in Nuclear Reactions and Coincidence Measurements 1000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5307165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4452863
关于积分的说明 13855440
捐赠科研通 4340491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2383191
邀请新用户注册赠送积分活动 1378035
关于科研通互助平台的介绍 1345875