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固態聚合物電解質（SPEs）提供了與電極的親密接觸，并能適應鋰負極的體積變化，這使其成為全固態電池（ASSBs）的理想選擇；然而，受限的鏈式擺動、不良的離子復合物解離和受阻的Li⁺傳輸途徑限制了SPEs的離子傳導性。

圖1 IPNE的結構及其組成部分

臺灣成功大學鄧熙聖教授等開發了一種互穿聚合物網絡電解質（IPNE），包括基于聚環氧乙烷和聚偏氟乙烯的網絡化SPE（分別為O-NSPE和F-NSPE）和雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI），以解決這些挑戰。

預網絡化P（PO-EO-PO）誘導合并的PVdF-HFP鏈的網絡化，從而在F_0.15O-IPNE中形成連接的Li⁺傳輸路徑。F_0.15O-IPNE含有LiFSI鹽，其中FSI^?陰離子聚集形成聚合物狀結構域，以促進Li⁺擴散。由此產生的PVdF-HFP網絡導致形成均勻分布和連接的FSI^?-聚集域，有利于Li⁺的滲透，而P（PO-EO-PO）網絡吸引Li⁺在FSI^?-聚集域中創建空位，以促進連接域之間的Li⁺傳輸。

圖2 半電池性能

在這種Li⁺傳輸模式下，F_0.15O-IPNE在30°C時表現出高離子電導率（≈1 mS cm^?1）和高t_Li+（0.69）。此外，FSI^?陰離子位于聚集體中的事實阻止了空間電荷區的形成，從而導致鋰負極表面上均勻的鋰沉積。

因此，當組裝成對稱Li||Li電池時，F_0.15O-IPNE的交換電流密度為13 mA cm^?2，這大大超過了使用液態電解液的電池。采用Li|F_0.15O-IPNE|LiFePO₄的LMB也表現出優于使用液態電解液組裝的LMB的充放電循環性能，并達到7 mA cm^?2的高放電速率。總體而言，這項研究表明，在利用聚合物網絡之間的協同關系的同時，為Li⁺傳輸創建陰離子聚集結構域是開發適合LMB的SPE的一個有前景的策略。

圖3 Li|F_0.15O-IPNE|LiFePO₄的性能

Facile Li+ Transport in Interpenetrating O- and F-Containing Polymer Networks for Solid-State Lithium Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202213469

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?AFM：具有快速鋰離子傳輸的互穿聚合物網絡電解質

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