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三角協同策略實現快速鈉離子傳導聚合物電解質

2024-09-03 15:34:01 sh默尼 11

聚合物電解質的離子傳導能力主要取決于聚合物鏈的運動和鈉鹽的解離比。基于這些考慮,人們探索了各種策略來改善聚合物電解質的電化學性能,例如優化聚合物的組成和結構以及構建額外的離子傳輸途徑。然而,單靠設計不能滿足離子快速傳導的要求。相比之下,使用不可燃的離子液體(IL)增塑劑將固態聚合物電解質轉化為準固態聚合物電解質,可以通過降低聚合物的結晶度和引入離子傳輸的額外途徑來提高離子傳導率。然而,離子液體的高粘度和大的競爭性陽離子極大地阻礙了金屬離子的傳輸。


研究人員設計了一種快速鈉離子傳導聚合物電解質,使用三角協同策略開發高度穩定的準固態鈉金屬電池。利用PVDF-HFP與雙(三氟甲基磺酰)亞胺鈉(NaTFSI)結合作為惰性框架容納所有成分。離子液體1-乙基-3-甲基咪唑雙(氟磺酰基)亞胺(EmimFSI)通過削弱分子間作用力來軟化聚合物鏈,并為離子傳輸提供額外的途徑。與此同時,富電子的2-甲氧基萘(Nerolin)有助于NaTFSI鹽的解離,并通過π-陽離子相互作用有效地限制離子液體中大型競爭性陽離子的遷移,促進快速的Na+傳導。

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