实现具有类似陶瓷的快速单离子传导行为、隔膜所需的机械性能和良好的锂枝晶抑制能力的固体聚合物电解质对于固态锂金属电池的实际应用至关重要，但极具挑战性。克服这一长期瓶颈的关键是合理设计聚合物离子导体内部的Li⁺传输微环境。四川大学Fu Xuewei、Yang Wei、Wang Yu提出了一种纳米偶极掺杂复合聚合物电解质（NDCPE）的概念，该电解质使用表面带电的埃洛石纳米管（d-HNTs）作为掺杂剂，以在聚偏氟乙烯（PVDF）基准固体电解质中实现高效Li⁺传输的微环境。

本文要点：

1) 结果表明，d-HNTs掺杂可以固定阴离子并有助于锂盐的离解，这产生了先进的动态Li⁺-界面，并产生了高的Li⁺-转移数（0.75±0.04）和离子电导率（0.29±0.04 mS cm⁻¹@R.T.）。

2) 此外，与商用隔膜相比，NDCPE薄膜显示出类似的韧性、机械强度，但用于稳定锂金属阳极的能力要优越得多。为了理解掺杂机制，作者提出并讨论了一个结合纳米填料表面电荷、吸收的溶剂分子和吸收的聚合物链单元的混合Li⁺溶剂化模型，以指导未来先进的混合固体聚合物电解质的研究。

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Shanshan Lv et.al A Supertough and Highly-Conductive Nano-Dipole Doped Composite Polymer Electrolyte with Hybrid Li⁺-Solvation Microenvironment for Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202302711

https://doi.org/10.1002/aenm.202302711