《Adv. Energy. Mater.》：阴离子锚定型交联聚醚电解质助力高性能全固态钠金属电池

A Molecularly Engineered Crosslinked Polyether Electrolyte with Anion-Trapping Nano-Networks for Fast-Charging and Safe Sodium Metal Batteries

Jiawen Zhang, Suli Chen,* Yixing Shen, Junhong Guo, Kun He, Sicheng Lu, Zi-Feng Ma, Tianxi Liu*

Advanced Energy Materials, 2026, 16, e06070, DOI: 10.1002/aenm.202506070

钠金属电池因其资源丰富、成本低廉、环境友好等优势，在大规模储能领域展现出巨大潜力。然而，传统液态电解质中钠金属负极存在枝晶生长剧烈、界面副反应多、热安全性差等问题，严重阻碍其实用化进程。固态聚合物电解质虽能提升安全性，但其普遍存在离子电导率低、钠离子迁移数小、界面稳定性差等挑战。尤其是高倍率充放电时，阴离子迁移导致的浓差极化问题尤为突出，限制了电池的快充性能与循环寿命。

近期，本课题组通过原位构建交联网络并同步锚定阴离子的策略，发展了一种新型的原位交联聚醚电解质。该工作通过将环氧功能化的埃洛石纳米管（e‑HNTs）作为多功能填料引入聚合体系，在1,3‑二氧戊环（DOL）的原位聚合过程中同步构建了具有共价交联结构的聚醚电解质（AICPE）。该电解质不仅具备良好的力学性能与热稳定性，更通过e‑HNTs独特的双表面化学特性，实现了对离子传输行为的有效调控：内表面路易斯酸位点可稳定锚定阴离子，外表面硅氧基团则有助于促进钠离子的脱溶剂化与迁移，从而协同提升了电解质的综合电化学性能。基于该策略制备的AICPE电解质表现出良好的综合电化学性能：室温离子电导率达2.17 mS cm⁻¹，Na⁺迁移数提升至0.72，电化学稳定窗口拓宽至4.59 V。组装的Na/Na对称电池在0.1 mA cm⁻²电流密度下可实现超过3600 h的稳定循环；匹配Na₃V₂(PO₄)₃（NVP）正极的固态钠金属电池在10 C高倍率下循环1200次后容量保持率高达87.5%，且软包电池在安全测试中表现出较高的耐受性。该工作为发展高安全、长寿命、快充型钠金属电池提供了可行的电解质材料解决方案。

本论文第一作者为化工学院2024级硕士研究生张嘉雯，通讯作者为江南大学刘天西教授和陈苏莉副教授。

论文连接：https://doi.org/10.1002/aenm.202506070