文獻信息
南開大學化學學院的研究成果“Enhancing the Filler Utilization of Composite Gel Electrolytes via In Situ Solution-Processable Method for Sustainable Sodium-Ion Batteries”（溶液加工策略構筑高填料利用率復合凝膠電解質助力可持續鈉離子電池）在國際著名材料期刊《Advanced Materials》（IF：27.4）上發表。平生公司的離體桌面CT（VENUS）在論文中提供了PVFH/M和PVFH@M膜的3D圖像。

該論文的通訊作者為南開大學化學學院張凱研究員，第一作者為南開大學化學學院博士研究生范燕鵬。

文獻摘要
鈉離子電池因其豐富的資源、低成本以及與鋰離子電池生產工藝的兼容性，在大規模儲能領域具有巨大的潛力。然而，傳統的有機電解液不僅存在易燃和泄漏的風險，還可能與正負極材料發生多種界面副反應，這些問題都嚴重影響了鈉離子電池的循環穩定性和安全性。這些挑戰限制了鈉離子電池的進一步發展。

針對這一關鍵科學問題，提出了一種原位制備高填料利用率復合凝膠電解質的方法，旨在解決傳統有機無機復合凝膠電解質中不可避免的填料團聚和利用率下降問題。該方法所制備的復合凝膠電解質中，MOF填料均勻分散，能夠有效提升電解質膜的拉伸強度和離子傳輸動力學，同時實現均勻的離子流分布和良好的正負極界面。組裝的半電池和全電池均展現了優異的電化學性能，為構建高安全性和高循環穩定性的鈉離子電池體系提供了一種新的研究思路。

實驗方法
Micro CT掃描
使用微計算機斷層掃描（micro-CT, VNC-102,平生醫療科技有限公司）對PVFH/M和PVFH@M膜進行掃描，電壓為90 kV，電流為50 μA，使用Avatar軟件（2.0.10.0版本，平生醫療科技有限公司）進行FDK算法重建三維顯微結構。

實驗結果
通過Micro-CT觀察并揭示了兩種膜的體結構（圖2f，i）。PVFH@M膜表面平整光滑，而PVFH/M膜表面凹凸不平。

圖2. （a-c）PVFH/M與PVFH@M兩種復合膜的激光共聚焦顯微鏡照片及表面粗糙度對比。（d-e，g-h）PVFH/M與PVFH@M兩種復合膜的SEM平面及截面對比。（f，i）PVFH/M與PVFH@M兩種復合膜的微米CT照片對比。（j）PVFH/M與PVFH@M兩種復合膜的紅外熱成像照片對比。（k）PVFH/M與PVFH@M兩種復合膜的熱重曲線對比。（l）PVFH、PVFH/M和PVFH@M三種聚合物膜的應力-應變曲線對比。

使用結論
本研究提出了一種原位制備復合凝膠電解質的策略，旨在解決傳統方法中常見的填料團聚問題及界面穩定性，進而實現高安全、長壽命鈉離子電池構筑。得益于高填料利用率和結構均勻性，該復合凝膠電解質在寬溫域下展現出優異的電化學性能。這一研究為高性能準固態電解質的合理設計提供了有效策略，并為構建長壽命、高安全的電池體系提供了新的思路。

使用設備

 Micro CT（型號：VENUS）（平生醫療科技）
 影像軟件：Avatar（平生醫療科技）