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基于聚環氧乙烷（PEO）的固體聚合物電解質（SPE）在下一代鋰金屬電池中極具應用前景。然而，它們的應用受到電極/電解質界面穩定性差、鋰離子轉移數低和機械強度弱的限制。在此，四川大學何欣、劉芝孟開發了基于聚氨酯脲的SPE，以提高界面穩定性，改善鋰離子傳輸動力學，并提供優異的機械性能。

本文要點：

1) 聚氨酯脲結構整合了豐富的極性基團和剛性共軛部分，這有助于與SPE中鋰鹽的陰離子相互作用，促進Li離子的轉移數，并促進富LiF固體電解質界面（SEI）的形成，以引導均勻的鋰沉積并抑制枝晶生長。

2) 此外，通過多個氫鍵和π-π堆積相互作用形成超分子交聯網絡，提高了SPE的機械強度和韌性。因此，用這種SPE組裝的Li//Li固態對稱電池表現出超過3000小時的穩定循環，而LiFePO₄固態電池在以1C的速率循環500次后仍保持其初始容量的93.6%。

參考文獻：

Dongxu Hu et.al Tailoring Multiple Interactions in Poly (Urethane-Urea)-Based Solid-State Polymer Electrolytes for Long-Term Cycling Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2025

DOI: 10.1002/aenm.202406176

https://doi.org/10.1002/aenm.202406176