Elektrolit Polimer Jaringan Ganda Terikat yang Dapat Diskalakan dan Sangat Tipis untuk Baterai Sodium Solid-State yang Aman

Abstrak
Mengidentifikasi elektrolit solid-state yang sangat tipis dan fleksibel dengan konduktivitas ionik tinggi dan resistansi antarmuka rendah sangat penting untuk produksi baterai logam natrium (Na) solid-state (SSMB). Namun, tantangan skalabilitas pemrosesan yang buruk, kekuatan mekanis intrinsik yang tidak memadai, dan kapasitas transpor ionik yang terbatas masih belum teratasi. Di sini, membran elektrolit solid-state 9,7 μm yang sangat tipis yang menampilkan jaringan terjerat polimer ganda direkayasa dengan cermat melalui teknik elektrospinning multi-nosel yang tersusun dengan proses pengepresan panas-pembengkakan menggunakan poliakrilonitril dan poli(eter-blok-amida), yang menunjukkan toleransi tegangan yang luar biasa, kekuatan tarik yang ditingkatkan, dan stabilitas termal yang unggul. Segmen oksigen eter lunak dalam kopolimer multiblok kompleks dengan Na+ untuk meningkatkan transpor hopping cepat Na+. Sementara itu, saluran elektronegatif yang saling berhubungan berdasarkan gugus karbonil dan sianogen berfungsi sebagai saluran Na+ untuk memperlancar fluktuasi ion dan mempercepat konduksi selektif Na+ secara bersamaan. Antarmuka elektrolit padat komposit anorganik-organik yang diperoleh dengan kekuatan mekanis yang ditingkatkan dari elektrolit solid-state yang sangat tipis secara efektif menekan dendrit Na dengan kelebihan potensial rendah selama 500 jam. Sel solid-state yang dipasangkan dengan oksida berlapis memberikan retensi kapasitas lebih dari 91,1% antara 25 °C dan 65 °C, dan sel kantong yang dirakit menunjukkan kepadatan energi yang mengesankan selama 100 siklus, menunjukkan potensi besar untuk aplikasi skala besar struktur sangat tipis di SSMB.