固態(tài)聚合物電解質(zhì)（SPE）是開發(fā)高比能固態(tài)鋰金屬電池有前景的離子導(dǎo)體。然而，開發(fā)具有高離子電導(dǎo)率和界面相容性的SPE仍然是一個挑戰(zhàn)。
近日，中科院蘇州納米所沈炎賓研究員提出了一種用于高壓鋰金屬電池的陰離子調(diào)制聚合物電解質(zhì)（稱為AMPE）的設(shè)計概念。具體來說，該工作通過將耐高壓和高電荷密度單元與陰離子受體單元結(jié)合來設(shè)計AMPE。耐高壓和高電荷密度部分有助于實現(xiàn)聚合物鏈的良好電壓耐受性，并確保足夠的載流子離子。以含硼分子為代表的陰離子受體通過解離陰離子-陽離子對促進游離Li+的產(chǎn)生。更重要的是，基質(zhì)中缺電子B和TFSI-之間的強相互作用促進了陰離子還原，在鋰金屬陽極上形成穩(wěn)定的陰離子衍生鑲嵌狀固體電解質(zhì)界面。因此，AMPE表現(xiàn)出3.80×10?4S cm?1的高Li+電導(dǎo)率，并有效地抑制了鋰枝晶，使全固態(tài)Li|AMPE|LiCoO2電池在4.40 V的工作電壓下實現(xiàn)了700次循環(huán)的循環(huán)壽命。這一設(shè)計理念將有助于人們?yōu)楦弑饶芄虘B(tài)鋰金屬電池開發(fā)高性能SPE。
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