Scalable Glass-Fiber-Polymer Composite Solid Electrolytes for Solid-State Sodium–Metal Batteries

材料科学 聚乙二醇 化学工程 复合数 电解质 阳极 PEG比率 离子电导率 复合材料 电极 财务 工程类 物理化学 经济 化学
作者
Steven Kmiec,Erick Ruoff,Joe Darga,Andrew M. Bodratti,Arumugam Manthiram
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (17): 20946-20957 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsami.3c00240
摘要

In this work, we report a method for producing a thin (<50 μm), mechanically robust, sodium-ion conducting composite solid electrolyte (CSE) by infiltrating the monomers of polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) and polyethylene glycol (PEG) and either NaClO4 or NaFSI salt into a silica-based glass-fiber matrix, followed by an UV-initiated in situ polymerization. The glass fiber matrix provided mechanical strength to the CSE and enabled a robust, self-supporting separator. This strategy enabled the development of CSEs with high loadings of PEG as a plasticizer to enhance the ionic conductivity. The fabrication of these CSEs was done under ambient conditions, which was highly scalable and can be easily implemented in roll-to-roll processing. While NaClO4 was found to be unstable with the sodium-metal anode, the use of a NaFSI salt was found to promote stable stripping and plating in a symmetric cell, reaching current densities of as high as 0.67 mA cm-2 at 60 °C. The PEGDA + PEG + NaFSI separators were then used to form solid-state full cells with a cobalt-free, low-nickel layered Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 cathode and a sodium-metal anode, achieving a full capacity utilization exhibiting 70% capacity retention after 50 cycles at a cycling rate of C/5 at 60 °C.
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
英俊的铭应助诩阽采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
wangsy完成签到,获得积分10
2秒前
岚婘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Huibo发布了新的文献求助10
3秒前
北北北发布了新的文献求助100
3秒前
一屿完成签到,获得积分10
4秒前
details发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
FangChen发布了新的文献求助10
6秒前
科研小白应助小脸神神采纳,获得50
6秒前
7秒前
7秒前
海拾月完成签到,获得积分10
8秒前
K先生发布了新的文献求助10
9秒前
李康佳完成签到,获得积分10
9秒前
可爱的函函应助11111采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助岚婘采纳,获得10
9秒前
10秒前
小海狸完成签到,获得积分20
10秒前
Huibo完成签到,获得积分10
10秒前
开朗成风完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
李健应助又又采纳,获得10
12秒前
12秒前
幻想小蜜蜂完成签到,获得积分10
12秒前
ajiduo完成签到,获得积分10
12秒前
海拾月发布了新的文献求助30
12秒前
小海狸发布了新的文献求助10
12秒前
英姑应助无有采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 941
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 5442517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4552741
关于积分的说明 14238372
捐赠科研通 4474018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2451837
邀请新用户注册赠送积分活动 1442715
关于科研通互助平台的介绍 1418593