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An asymmetric bilayer polymer-ceramic solid electrolyte for highperformance sodium metal batteries

Journal of Energy Chemistry 2022年第11期31卷 18-25,I0003页

作者： Han Wang Yongjiang Sun Qing Liu Zhiyuan Mei Li Yang Lingyan Duan Hong Guo School of Materials and Energy Yunnan UniversityKunming 650091YunnanChina

Manufacturing an excellent solid electrolyte compatible with a high-voltage cathode is viewed as a critical tactic for improving the energy density of solid-state sodium-ion batteries(SSIBs).A novel asymmetric bilayer solid electrolyte of the PEO-SN-NaClO_(4)|NZSP-NSO with an anti-reduction PEO-SN-NaClO_(4)layer close to the Na side is constructed by solution *** ionic conductivity is enhanced by using succinonitrile(SN)in polyethylene oxide(PEO)polymer *** anti-oxidation layer of Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)with Na_(2)SiO_(3)(NZSP-NSO)is served as the support of the membrane on the cathode,which could improve the interface compatibility and electrochemical performance of *** asymmetric bilayer solid electrolyte simultaneously features a wide electrochemical stability window(4.65 V ***+/Na)and a high conductivity(2.68×10^(-4) S cm^(-1)).Furthermore,the solid electrolyte demonstrates stable Na plating/stripping over 700 h and remarkably improves cycling stability in Na/Na_(3) V_(2)(PO_(4))_(3) batteries with an ultra-high capacity retention of 99.6%after 100 cycles at 50℃and 0.5 *** study provides an effective strategy for designing asymmetric high sodium ion conductivity solid-state electrolytes for high-performance SSIBs.

关键词： solid sodium batteries Bilayer electrolytes NASICON Polyethylene oxide

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