AFM: 一种新型脂肪族酮基固体聚合物电解质，具有高溶盐能力，可制成高稳定性锂金属电池

室温离子电导率低和界面不相容是阻碍固体聚合物电解质（SPEs）在锂金属电池中实际应用的关键因素。提高固态聚合物电解质溶解和解离锂盐的能力有助于增强固态聚合物电解质的离子传输能力。本文在SPE的结构设计中引入了对锂盐具有高溶解和解离能力的酮基，通过紫外聚合法制备了具有交联结构的脂肪族酮固体聚合物电解质（KT@SPE）。所制备的KT@SPE具有优异的粘弹性，在200 wt% 双((三氟甲基)磺酰基)偶氮锂（LiTFSI）的作用下，室温离子电导率为10-4 S cm-1。得益于高离子传输能力、KT@SPE多氢键网络结构的构建以及控制残留二甲基亚砜（DMSO）溶剂对界面的润湿性，组装好的对称锂电池在0.15 mA cm-2 的条件下实现了超过2000 h的稳定循环。此外，磷酸铁锂电池在5 C下实现了稳定的长循环，并使Li/KT@SPE3/LiFe0.6Mn0.4PO4电池在4.4 V下工作。这项研究不仅为制备新型固体聚合物电解质提供了一种设计策略，还展示了脂肪族酮基聚合物电解质在高电流密度和高电压固态锂电池中的卓越应用潜力。

图文简介

合成路线示意图和KT@SPE的结构

聚合物电解质的表征

锂解离过程及分子动力学( MD )模拟

聚合物电解质的电化学稳定性

高浓度的载流子有助于电池稳定长循环

论文信息

通讯作者：Henghui Zhou, Wei Cui, Liaoyun Zhang