合理設計具有高離子傳導性的固體聚合物電解質對于制造先進的鋰電池至關重要。然而,已知的聚合物電解質在室溫下具有比液體/陶瓷低得多的離子電導率,這限制了它們在電池中的實際應用。在這里,復旦大學Chen Mao、昆山杜克大學Lin Xinrong、麻省理工學院Yang Shao-Horn通過聚合物測序實現固態鋰電池。
本文要點:
1) 在交替的聚合物序列中,精確設計的重復單元為均勻的Li+分布、非聚集的Li+-陰離子溶劑化和序列輔助的位點到位點離子遷移奠定了基礎,這有助于將Li+電導率提高三個數量級。
2) 組裝后的全固態電池有助于從環境溫度到高溫對鋰金屬進行可逆和樹枝晶減輕的循環。該工作展示了一種強大的分子工程手段,可以獲得用于下一代能源設備的高離子導電固態材料。
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