采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)以開發(fā)固態(tài)鋰金屬電池(ASSLMBs),是獲得兼具高能量密度與高安全性的儲能技術(shù)的有效途徑。其中,由聚合物基體與鋰鹽組成的固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPEs)作為構(gòu)成ASSLMBs的核心部件,因其高柔性、易加工性和良好的電極/電解質(zhì)接觸性而備受關(guān)注,但其鋰離子傳導率低、機械性能差的缺陷限制了ASSLMBs的實際應(yīng)用,且目前的改進策略難以實現(xiàn)固態(tài)聚合物電解質(zhì)離子傳導與機械性能的同步提升。近日,江南大學劉天西/陳蘇莉團隊聯(lián)合河南大學田志紅教授和馬普所Markus Antonietti教授,創(chuàng)新性地通過“微相分離”策略開發(fā)了一種超分子拓展的固態(tài)聚合物電解質(zhì)(PCPE)體系,成功攻克了傳統(tǒng)SPEs中離子傳導與機械性能難以兼顧的瓶頸問題。
圖1. PCPE結(jié)構(gòu)設(shè)計及作用機制示意圖。
圖2. MBO的結(jié)構(gòu)表征與相互作用分析。
圖3. PCPE-x的物化性質(zhì)探究和優(yōu)化。
圖4. 離子傳輸機制研究。
圖5. 對稱電池界面穩(wěn)定機制研究。
圖6. 全固態(tài)電池電化學性能評估。
論文信息:Yufeng Ren, Suli Chen,* Mateusz Odziomek, Junhong Guo, Pengwu Xu, Haijiao Xie, Zhihong Tian,* Markus Antonietti,* and Tianxi Liu*. Mixing Functionality in Polymer Electrolytes: A New Horizon for Achieving High-Performance All-Solid-State Lithium Metal Batteries. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202422169.
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202422169
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