前沿透视：Nature Materials - 聚合物复合电解质助力Li基电池获新生

固态聚合物电解质（SPEs）在复兴高能量密度锂（Li）基电池方面受到了广泛的关注。虽然锂离子电池（LIBs）因其相对较高的比能量和功率密度在储能领域发挥着重要作用，但是它们正接近理论极限（约400 Wh kg-1）。目前，研究人员主要集中在新型电极材料上，以提高Li基电池的容量。

近日，美国弗吉尼亚理工学院与州立大学Louis A. Madsen等人报道了一种固态MIC电解质，其不含挥发性溶剂，且显示出高离子导电性、有利电极-电解质接触和高热稳定性，同时具有足够的模量作为Li金属电池的隔膜。在电解质中加入Li盐可以增加Li离子的导电性，并且为电极上的反应提供Li离子。通过实验表明，在包含N-丙基-N-甲基吡咯烷双（氟磺酰基）酰亚胺（C3mpyrFSI）与LiFSI（3.2 mol kg-1）的离子液体电解质（ILEs）中，Li金属的循环速率很高。基于与离子液体和浓锂盐结合的取向液晶聚合物的分子离子复合电解质，不仅实现高Li密度、高强度（200 MPa）和不可燃性，而且具有出色的Li+电导率（在25 °C时为1 mS cm-1）和电化学稳定性（对比Li|Li+为5.6 V），同时抑制了枝晶的生长且表现出较低的界面电阻（32 Ω cm2），以及在Li对称电池循环过程中显示出过电位（在1 mA cm-2时≤120 mV）。异质盐掺杂工艺会修改局部有序的聚合物离子组装，以结合填充有缺陷的LiFSI和LiBF4纳米晶体的晶间网络，从而极大增强Li+传输。总之，这种模块化材料制造平台将陶瓷类导体的快速传输与聚合物电解质的优异柔性结合起来，为安全、高能量密度的能量存储和转换应用提供了前景。

文献链接：
Solid-state rigid-rod polymer composite electrolytes with nanocrystalline lithium ion pathways，Nature Materials，2021

原文链接：
http://www.cailiaoniu.com/221984.html