有機(jī)-無機(jī)復(fù)合固體電解質(zhì)（CSE）因其平衡的性能和環(huán)境適應(yīng)性而受到了廣泛關(guān)注。然而，它們的高性能，例如高離子電導(dǎo)率、寬電化學(xué)窗口和優(yōu)異的界面相容性，是通過犧牲其機(jī)械強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)的，這增加了短路的可能性，從而帶來了嚴(yán)重的安全隱患。近日，中國科學(xué)院李泓、香港大學(xué)潘文鼎通過聚環(huán)氧乙烷（PEO）和亞甲基二苯基二異氰酸酯（MDI）之間的簡單聚合加成反應(yīng)過程合成了一種高性能、剛性-柔性的PM聚合物基質(zhì)，其中基于PM的CSE（表示為PMPS@LATP-NF)也通過多孔無紡布（NF）致密填充工藝制備。
本文要點(diǎn)：
1) 作者通過實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合的方法闡明了PM聚合物對(duì)CSE的力學(xué)性能、離子輸運(yùn)和相互作用的影響，其中官能團(tuán)（—C—O—C，—NCO，—NH）有助于鋰鹽的解離、自愈和界面相容性。此外，PMPS@LATP-NF可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)鋰枝晶，并表現(xiàn)出超高熱穩(wěn)定性。
2) 此外，PMPS@LATP-NF在全固態(tài)Li/LiFePO4電池中表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的循環(huán)性能和速率性能。該工作強(qiáng)調(diào)了CSE在電解質(zhì)改性、循環(huán)穩(wěn)定性和全固態(tài)鋰金屬電池壽命中的關(guān)鍵作用，并為實(shí)用固體電解質(zhì)的開發(fā)提供了重要指導(dǎo)。
Xiaoping Yi et.al Achieving Balanced Performance and Safety for Manufacturing All-Solid-State Lithium Metal Batteries by Polymer Base Adjustment Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202404973
https://doi.org/10.1002/aenm.202404973
