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西北工业大学考研，西北工业大学考研分数线2023

由于钠储层的天然丰富和液态有机溶剂的消除，固态钠金属电池（SSMBs）的开发有望提供低成本、可靠的电源。但是，SSMBs中实际使用的聚氧化乙烯聚合物电解质存在室温下Na+扩散迟缓、机械脆弱以及高电压下的易氧化等问题。

鉴于此，西北工业大学马越教授提出了一种异质层复合聚合物电解质（CPE），以同时实现与高电压正极（至4.2V）和钠金属负极的界面稳定性。砂磨Na3Zr2Si2PO12纳米填料和纳米纤维素支架被并入聚合物基体中以获得设计的CPE，与原始聚合物电解质相比，具有超薄（25 μm）、超轻（1.65 mg cm-2）特点的CPE的机械强度（13.84 Mpa）和离子传导率（1.62×10-4 S cm-1）都有一定程度的提高，更重要的是，其尺寸稳定性提高到180℃。进一步，将异质层CPE与六氰化铁FeHCF正极（1 mAh cm-2）和Na箔集成后，该电池原型可以实现室温循环稳定性（200次循环后具有93.73%的容量保持率）以及80℃下的高温耐受性，这对实现无表面润湿剂、能量密集、宽温范围的SSMB原型设计是一个飞跃。

文章要点：

1. 这项工作提出了一种异质层、轻质（1.65 mg cm-2）的CPE设计，以通过简单的低温压制（65℃）来实现高电压、无表面湿润剂的SSMB组装。

2. 具体来说，层叠的PEO和聚丙烯腈（PAN）分别稳定了与Na箔和高压正极（直到4.2V）接触的界面动力学；在聚合物基体中，Na3Zr2Si2PO12（NZSP）纳米填料被砂磨并均匀地分散在聚合物基体中，以提高离子传导率（60℃时为1.62×10-4S cm-1）。同时，渗入的纳米纤维素框架的丰富羟基提高了与聚合物基体的界面亲和力，从而使CPE（25 μm）具有一个数量级提高的机械强度（13.84 MPa）和高达180℃的温度耐久性。

3. 结果，在不使用表面润湿剂的情况下，将六氰化铁正极（FeHCF，1 mAh cm-2）、25 μm CPE薄膜和Na箔层层叠加，所构建的SSMB原型电池可以实现室温循环稳定性（200次循环后具有93.8%的容量保持率），以及在80℃下的卓越运行可靠性。更重要的是，机械柔性的CPE薄膜符合层压加工，这很容易被纳入工业电池制造。