通常情况下,设计具有高离子电导率和优异机械性能的固体聚合物电解质(SPE)极具挑战性,因为这两种性能是相互矛盾的。为了同时实现这两种性能,提出了一种反应控制策略,用于实现锂离子(Li+)传输路径(PPG)和支撑矩阵(bisphenol A diglycidyl ether)的纳米相分离,由此平衡离子电导率和力学性能。具体地,通过两步聚合反应合成了弹性环氧聚合物电解质(eEPE),该电解质具有优异的机械强度(韧性为3.4 MJ m-3)和高的离子电导率(25 °C时为3.5×10-4S cm-1)。多相纳米结构的eEPE兼具韧性和柔性,因此即使在高电流密度(2 mA cm-2和2 mAh cm-2)下也能实现Li+的均匀沉积。更重要的是,eEPE复合膜极大地提高了LiFePO4/Li软包电池的安全性能−− 在多种滥用条件下都能够实现优异的安全性。这项工作表明了纳米相分离的弹性聚合物在下一代高性能固态锂金属电池中的巨大应用潜力。

文章链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.1c00583