湖南大学鲁兵安EES：原位形成的均匀、弹性的SEI用于高性能电池

固体电解质间相（SEI）是电池最重要的组成部分之一，对电池的性能起着关键作用。

在此，湖南大学鲁兵安教授团队采用功能化的离子液体单体——1-烯丙基-3-乙烯基咪唑鎓双（氟磺酰）亚胺（AVIMFSI）作为溶剂。通过离子液体电解质的原位电聚合（ISEP-SEI）构建了一个均匀且有弹性的SEI。其中，ISEP-SEI优异的均匀性及其与基底的良好接触可以有效地钝化电极表面。

同时，ISEP-SE卓越的弹性可以使电极在循环过程中承受大量的体积变化并保持其结构的完整性。这两个特点对于构建高性能电池是至关重要的。

图1. PB||石墨全电池的电化学性能和软包电池测试

基于上述两点，带有ISEP-SE的金属钾对称电池在5000小时内表现出稳定的电镀/剥离行为。将其匹配的普鲁士蓝（PB）正极在电流密度为1000 mA g⁻¹ ，稳定运行了3000次，石墨负极表现出稳定的循环性能（1000次）。特别地，带有石墨负极和PB正极的钾离子全电池运行了700次以上。软包电池的红外热成像图像也证明了ISEP-SEI的优势。

此外，由于使用了阻燃的离子液体溶剂。因此，软包电池在各种恶劣条件下正常运行，如火灾测试，表现出了很好的安全性。同时，在锂和石墨表面使用ISEP-SE的锂电池具有优越性能，突出了ISEP-SE对不同电池化学的普适性。

因此，功能性离子液体的原位电聚合形成均匀而有弹性的SEI是制备高性能和高安全性电池的一种有效而方便的策略。