通常情况下,聚合物电解质的制备方法为:首先采用溶液浇铸法制备聚合物电解质膜,然后再与正负极极片叠片以组装成电池,这使得电极/电解质之间的界面阻抗较大。此外,该过程使用了大量的有机溶剂,直接挥发会导致环境污染但又回收困难,因此也增加了大规模生产的成本。本工作以对界面有利的辛酸亚锡为催化剂、超薄PE隔膜作支撑,提出了一种原位开环聚合ε-己内酯(ε-CL)基聚合物电解质的方法。该方法不仅可以得到超薄(11 µm)聚合物电解质膜、良好的电极/电解质接触界面,同时,辛酸亚锡可以与锂金属原位反应形成LiSn合金层,该合金层可以抑制锂枝晶生长。添加15 wt%的碳酸亚丙酯(PC)得到具有高离子电导率的ε-己内酯(ε-CL)基凝胶电解质,基于该凝胶电解质的半固态电池在60 °C和室温下均具有良好的电化学性能。该工作表明原位制备聚合物电解质在构建固态锂金属电池中的巨大应用潜力。
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文章链接:https://doi.org/10.1016/j.mtener.2021.100785