《In-situ prepared “polymer-in-salt” electrolytes enabling high-voltage lithium metal battery.》(原位聚合制备“盐包聚合物”型电解质膜用于高电压锂金属电池)。
聚合物电解质具有高的柔韧性和良好的可加工性,是构建高安全固态电池的电解质选择之一。通常情况下,聚合物电解质主要是将锂盐溶解到聚合物中制备的,当锂盐含量超过50 wt%时,称为“盐包聚合物”型电解质 (“polymer-in-salt” electrolyte, PISE),高的锂盐含量可以增加聚合物基质的无定形区域,进而提高电解质的离子电导率;此外,聚集的锂盐阴离子可以形成离子团簇,进而为锂离子提供传输通道。然而,目前文献报道的PISE仍是采用溶液浇铸法制备,该制备过程会使用大量的有机溶剂,存在溶剂残留、界面接触差等问题。本工作采用原位共聚的方法制备了聚(己内酯-丙交酯)(PCA) 基“盐包聚合物”型电解质 (PISE)。PISE具有高离子电导率 (8.9 × 10−5 mS cm−1,30 °C)、高离子迁移数(0.6, 30 °C)。得益于PISE优异的电化学性能,PISE基Li/Li对称电池可以在低的过电位下 (50 mV) 稳定循环1000小时,表明PISE与锂金属具有更好的界面相容性。另一方面,PISE还具有较宽的电化学窗口 (5.0 V vs Li/Li+),因而原位组装的NCM622/Li和NCM811/Li电池在30 °C下均表现出良好的倍率性能和稳定的循环性能。该工作为原位制备高能量密度的固态锂金属电池提供了设计思路。

文章链接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2022/ta/d2ta00093h