在先进锂电池的制造方面，合理设计具有高离子传导性的固体聚合物电解质，是至关重要的。然而，在室温时，目前已知的聚合物电解质，具有比液体/陶瓷低得多的离子电导率，这限制了在电池中的实际应用。
今日，复旦大学 韩善涛 Shantao Han，陈茂Mao Chen等，美国 麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）Yang Shao-Horn, 昆山杜克大学（Duke Kunshan University）Xinrong Lin，在Nature Materials上发文，报道了在交替结构的聚合物序列中，所设计重复单元的精确定位，提升了均匀锂离子Li+分布、非聚集锂离子Li+-阴离子溶剂化，以及序列辅助位点到位点的离子迁移，并促进了高达三个数量级的Li+电导率调节。这种全固态电池的交替结构聚合物自组装，促进了从环境温度到高温对锂金属的可逆和枝晶缓解循环。这项工作展示了强大的分子工程手段，以获得高离子传导的固体聚合物电解质材料，并用于下一代能源器件。![]()
Sequencing polymers to enable solid-state lithium batteries.![]()
图1:在不同聚合物电解质系统中，电池充电期间锂离子Li+输运模式示意图。
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图2: 交替alter-单离子聚合物电解质single-ion polymer electrolytes，SIPE合成。
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图3:在不同聚合物序列中，锂离子Li+解离分析。
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图4:定制聚合物结构和表征热、锂离子Li+输运和力学性能。
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图5:输运路径和锂离子Li+传导研究。
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图6:从环境温度到高温的枝晶抑制行为和电池性能。
Han, S., Wen, P., Wang, H. et al. Sequencing polymers to enable solid-state lithium batteries. Nat. Mater. (2023).https://doi.org/10.1038/s41563-023-01693-zhttps://www.nature.com/articles/s41563-023-01693-z声明：仅代表译者个人观点，小编水平有限，如有不当之处，请在下方留言指正！