钠离子电池的整体性能，尤其是在安全性和循环寿命方面，由于电极材料的严重退化以及电极/电解质界面的稳定性不足，仍未达到预期。
基于此，2025年3月26日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊、许高洁、董甜甜、张焕瑞等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Smart gel polymer electrolytes enlightening high safety and long life sodium ion batteries》的研究论文。
在此，作者通过在传统的NaPF₆-碳酸酯基电解液中原位自由基聚合一种含有氰乙基脲的甲基丙烯酸酯单体和一种异氰酸酯基甲基丙烯酸酯单体，开发了一种智能凝胶聚合物电解质，用于硬碳||NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂电池。
作者证明，这种智能凝胶聚合物电解质有助于形成坚固的电极/电解质界面层，从而提高了电极的热稳定性和电化学稳定性。
当温度超过120°C时，原位形成的凝胶聚合物电解质通过脲基和异氰酸酯基团之间的亲核加成反应进一步交联。
这种额外的交联作用阻断了离子传输，抑制了交叉效应，从而提高了软包型硬碳||NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂电池的安全性。
此外，智能凝胶聚合物电解质使得硬碳||NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂全电池即使在50°C的高温下也能实现更长的循环寿命。
开发原位形成的智能凝胶聚合物电解质的设计理念，为制造高安全性、长寿命和可持续发展的钠离子电池提供了宝贵的指导。
Du, L., Xu, G., Sun, C. et al. Smart gel polymer electrolytes enlightening high safety and long life sodium ion batteries. Nat Commun 16, 2979 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57964-7
