由聚酯獲得的固體聚合物電解質（SPE）是聚環氧乙烷基材料的可行替代品，特別是在室溫應用中。在SPE中，離子傳導取決于聚合物鏈段遷移率，因此低玻璃化轉變溫度（Tg）有助于離子傳導。近日，拜羅伊特大學Mukundan Thelakkat合成了一種酯官能化聚硅氧烷基聚合物電解質，其Tg極低，為-76°C，在室溫下具有2.6×10-5 S cm-1的高離子電導率和0.72的鋰轉移數。
本文要點：
1)由此產生的低機械穩定性需要加強，以促進鋰鍍層剝離實驗中穩定鋰電解質界面的形成和鋰金屬電池（LMBs）中穩定的電池循環。為此，作者將SPE摻入網絡結構中，得到半互穿網絡電解質（SPE20-SIPN），其儲能模量顯著提高了三個數量級，交聯后離子電導率得以保持。
2) SPE20-SIPN表現出高達50個周期的穩定循環，其中一些電池存在波動（電壓噪聲）。交聯和納米顆粒添加（SPE20-N10-SIPN）的組合克服了電壓噪聲，并在30°C的無溶劑全固態LMB中實現了高庫侖效率和高容量保持率，在200個循環中保持率超過80%。
Jannik Petry et.al Semi-Interpenetrating Network Electrolytes Utilizing Ester-Functionalized Low Tg Polysiloxanes in Lithium-Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403531
https://doi.org/10.1002/aenm.202403531
