高电压下稳定聚合物电解质的方法

随着人们对储能设备的能量密度要求的提高，人们将以锂金属和钠金属为代表的的碱金属用于储能设备当中。然而伴随着能量密度的提高，也对电池的安全性提出了极高的要求。传统的电池采用的是隔膜电解液体系，存在着易漏液、易挥发、易燃等安全问题，无法满足以Li金属为代表的高能密度电池的商业化应用要求。因此人们希望通过使用固态电解质，提高高能量密度电池的安全性。

聚合物电解质作为一种极具发展潜力的固态电解质成为现在锂电池领域的研究热点。聚环氧乙烷(PEO)最早1978年由Armand提出的聚合物电解质，也是目前受全球研究人员关注的，发展出了一系列醚类聚合电解质。但人们对醚类电解质在锂金属或钠金属负极的还原电位下易于电聚合的研究却较少，并且人们发现他们在正极氧化电位下易于氧化降解。很少有文章考虑到如何解决自生长的界面。

最近，康奈尔大学的Lynden A. Archer在《Nature Communications》以“Stabilizing polymer electrolytes in high-voltage lithium batteries”为题发表了文章他们不仅考虑了负极界面上不受控制的聚合物链增长在长循环后给电池带来的极化影响，还分别从实验上和理论计算上解释了阴离子界面层在高压锂电池正极上对醚类氧化降解的抑制作用。为我们合理设计电池结构提供了具创新性且易于实现的方法。本文报道的结果提供了一条通向安全性高、成本低廉的基于聚合物电解质的固态柔性电池的可靠路径。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-11015-0

（李睿洋）