近日，课题组博士研究生李睿洋在聚合物固态电解质室温离子输运机制研究方面取得新进展，相关成果“The deconstruction of polymeric solvation cage: a critical promotion strategy on PEO-based all solid polymer electrolytes”发表在《Energy & Environmental Science》。

聚环氧乙烷（PEO）其分子结构由连续的醚氧链段（EO）构成，可以溶剂化和输运锂离子是最具代表性的聚合物电解质基体之一。室温下PEO的结晶一直被认为是限制室温离子电导率提升的关键原因，却忽略了PEO具有的高分子聚合物多尺度结构在分子水平对离子输运行为的影响。PEO中多尺度结构之间强耦合所构成的“聚合物溶剂化笼”，即重复EO单元链段结构与锂离子的多齿螯合配位带来的局部迁移困难，也包含缠绕、结晶等聚集态结构等，是限制PEO基全固态聚合物电解质室温离子电导率和锂离子迁移数的关键。

本文基于PEO中非晶区链段运动的离子结构型输运机理和对PEO在晶区-非晶区宏观尺度的离子输运行为的认识，发现PEO中多尺度结构之间强耦合所构成的“聚合物溶剂化笼”是限制PEO基全固态聚合物电解质室温离子电导率和锂离子迁移数的关键，并提出了解构PEO的聚合物溶剂化笼加快Li⁺传导的改性策略，为基于结构型输运机理的全固态聚合物电解质的研究提供新思路。通过链段解缠绕和溶剂化结构调控，实现室温下离子电导率和迁移数的提升。（3.2×10^-4 S/cm，0.57）

原文链接：The deconstruction of a polymeric solvation cage: a critical promotion strategy for PEO-based all-solid polymer electrolytes - Energy & Environmental Science (RSC Publishing)