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北工大尉海軍/郭現(xiàn)偉Mater. Today：固態(tài)鋰金屬電池中的聚合物電解質(zhì)和界面

基于聚合物電解質(zhì)的固態(tài)鋰金屬電池（SSLMBs）是具有高安全性和穩(wěn)定性的高能電化學儲能有前景的候選者。此外，聚合物電解質(zhì)的固有特性以及電解質(zhì)與電極之間的界面接觸對于決定固態(tài)鋰金屬電池的綜合性能起到了關(guān)鍵作用。

北京工業(yè)大學尉海軍、郭現(xiàn)偉等人概述了聚合物電解質(zhì)的研究進展、界面問題和穩(wěn)定界面接觸的補救策略。

首先討論了聚合物電解質(zhì)的發(fā)展和功能單元調(diào)整的設(shè)計策略。在此，簡要總結(jié)了各種聚合物電解質(zhì)的發(fā)展，重點關(guān)注具有官能團的結(jié)構(gòu)、離子傳輸機制和化學/電化學穩(wěn)定性，以及為SSLMBs選擇具有高離子電導率和寬電化學穩(wěn)定性窗口的聚合物電解質(zhì)。同時，主要討論了通過調(diào)整功能單元來設(shè)計聚合物電解質(zhì)的策略。

圖1 基于聚合物電解質(zhì)的具有多個界面的SSLMB的架構(gòu)

然后介紹了聚合物電解質(zhì)和正極/負極之間的界面，包括界面問題、穩(wěn)定界面接觸的補救策略以及原位聚合以提高界面兼容性和組裝性能良好的SSLMBs。

最后，提出了通過功能單元調(diào)整合理設(shè)計聚合物電解質(zhì)的觀點，以及增強界面接觸的有效方法，旨在促進基于聚合物電解質(zhì)的高性能SSLMB的實際應(yīng)用。

圖2 各種聚合物電解質(zhì)中離子遷移機制的示意圖

Polymer electrolytes and interfaces in solid-state lithium metal batteries. Materials Today 2021. DOI: 10.1016/j.mattod.2021.08.005

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