固態(tài)聚合物電解質(zhì)（SPE）需要高離子電導(dǎo)率和與電極的緊密接觸，以實(shí)現(xiàn)高性能鋰金屬固態(tài)電池。然而，離子遷移性能差、抗氧化能力低、鋰枝晶形成等巨大挑戰(zhàn)仍未得到解決，這些問題嚴(yán)重制約了其實(shí)際應(yīng)用。在此，電子科技大學(xué)熊杰、張亞剛、陳偉、Chen Dongjiang通過原位聚合含有聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）和1,2-二甲氧基乙烷（DME）的前體，合理設(shè)計了一種具有分子擁擠特征的新型固態(tài)聚合物電解質(zhì)。
本文要點(diǎn)：
1) 作者制備的SPE將電化學(xué)窗口擴(kuò)展到4.7 V，室溫下鋰離子轉(zhuǎn)移數(shù)高達(dá)0.55，離子電導(dǎo)率高達(dá)3.6 mS cm-1。因此，鋰對稱電池在0.5mA cm-2的電流密度下實(shí)現(xiàn)了超過3000小時的穩(wěn)定循環(huán)，并且沒有鋰枝晶。
2) 這種設(shè)計實(shí)現(xiàn)了固態(tài)聚合物電解質(zhì)與多孔陰極和鋰陽極的緊密接觸，使組裝的固態(tài)軟包電池在室溫下具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，可保持340多次穩(wěn)定循環(huán)。它對大規(guī)模電池生產(chǎn)的廣泛實(shí)用技術(shù)具有良好的適應(yīng)性，為固態(tài)聚合物鋰金屬電池的未來發(fā)展提供了重要解決方案。
Mingjie Zhou et.al Molecular Crowding Solid Polymer Electrolytes for Lithium Metal Battery by In Situ Polymerization Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403082
https://doi.org/10.1002/aenm.202403082
