合理设计具有高离子传导性的固体聚合物电解质对于制造先进的锂电池至关重要。然而,已知的聚合物电解质在室温下具有比液体/陶瓷低得多的离子电导率,这限制了它们在电池中的实际应用。在这里,复旦大学Chen Mao、昆山杜克大学Lin Xinrong、麻省理工学院Yang Shao-Horn通过聚合物测序实现固态锂电池。
本文要点:
1) 在交替的聚合物序列中,精确设计的重复单元为均匀的Li+分布、非聚集的Li+-阴离子溶剂化和序列辅助的位点到位点离子迁移奠定了基础,这有助于将Li+电导率提高三个数量级。
2) 组装后的全固态电池有助于从环境温度到高温对锂金属进行可逆和树枝晶减轻的循环。该工作展示了一种强大的分子工程手段,可以获得用于下一代能源设备的高离子导电固态材料。
Shantao Han et.al Sequencing polymers to enable solid-state lithium batteries Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01693-z
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01693-z