单锂离子导电聚电解质(SIC)的主链上具有共价束缚的抗衡阴离子，有可能通过减少浓差极化和防止盐消耗来减少枝晶的形成。然而，由于其离子电导率低且合成过程复杂，锂金属（Li⁰）负极电池所声称的这些优点的成功验证仍然有限。在这项研究中，加州大学欧文分校Huolin L. Xin使用一步紫外聚合方法制造了SIC电解质。

文章要点

1）所得电解质表现出0.85的高Li⁺迁移数(t₊)，并表现出良好的Li⁺电导率（室温下6.3×10^-5 S/cm），这与基准双离子导体（DIC，9.1×10^-5秒/厘米）。

2）得益于SIC的高迁移数，它通过成功抑制浓差极化引起的短路，显示出比DIC(0.8 mA/cm²)高三倍的临界电流密度(2.4 mA/cm²)。此外，t₊显着影响Li0的沉积行为，SIC产生均匀、致密、马赛克状的形态，而低t₊DIC则产生具有Li0晶须的多孔形态。

3）使用SIC电解质，Li0||LiFePO₄电池在22 °C下可稳定运行4500次，容量保持率为70.5%。

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Yubin He, et al, Anion-tethered Single Lithium-ion Conducting Polyelectrolytes through UV-induced Free Radical Polymerization for Improved Morphological Stability of Lithium Metal Anodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202308309

DOI: 10.1002/anie.202308309

https://doi.org/10.1002/anie.202308309