高压阴极的全固态锂金属电池（ASSLMB）由于其高能量密度和高安全潜力，被认为是大规模应用于电动汽车（EV）或混合动力电动汽车（HEV）的理想储能设备。固体聚合物电解质（SPE）因其重量轻、灵活性强、加工性好、成本低，在全固态电池系统中发挥着重要作用。然而，SPE的实际应用目前受到限制，因为其低离子传导率（例如，聚环氧乙烷/锂盐<10−5 SCm−1 ）极大地阻碍了离子在电解质内以及在电解质和电极之间界面上的传输。为了改善离子传导性，人们提出了许多相关的解决方案，包括开发新的聚合物基体，使用添加剂和活性材料的复合等等。虽然这些方法确实可以提高离子电导率的值（≈10−4 S cm−1 ）。但仅靠提高离子电导率是很难解决金属锂和高压阴极之间聚合物电解液的副反应和浓度极化问题的。
近日，北京科技大学范丽珍教授团队通过将碳酸乙烯酯（VC）与4-乙烯基三氟甲苯（TF3）共聚，获得了一种分子级设计的聚合物电解质（MDPE），用于高压锂金属电池（LMB）。MDPE在60℃时显示出高离子传导率≈10−4 S cm−1 ，宽的电化学窗口（4.9 V vs. Li/Li+ ）和超高的离子迁移数（tLi+ = 0.76）。基于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 ，以MDPE作为电解质和电极粘合剂的固态电池在0.1C时表现出170 mAh g−1 ，在60℃时库仑效率接近100%。工作表明，非共价键相互作用的调制是一种非常有用的方法，可以合成具有高锂离子迁移数的SPE，适合于LMB的实际应用，并为制备其他金属离子系统的SPE提供了新的机会。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202209828、
（陈志强）
