AEM：高离子导电性（0.4 mS/cm）耐高压（4.8V）复合聚合物电解质！

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AEM：高离子导电性（0.4 mS/cm）耐高压（4.8V）复合聚合物电解质！
单离子导电聚合物电解质对于实现高性能固态锂金属电池特别有吸引力。
卡尔斯鲁厄理工学院Stefano Passerini、Dominic Bresser等报道了一种基于聚硅氧烷的单离子导体(PSiO)。
AEM：高离子导电性（0.4 mS/cm）耐高压（4.8V）复合聚合物电解质！
图1 材料合成及表征
PSiO是通过简单的一步硫醇-烯反应合成的，当与聚（偏二氟乙烯-co-六氟丙烯）（PVdF-HFP）混合后，可形成自支撑且柔性的聚合物电解质膜(PSiOM)。小分子有机碳酸盐（57 wt%）的掺入可进一步实现高锂离子电导率，例如，在20 °C时>0.4 mS cm-1和40 °C时>0.8 mS cm-1。此外，这种PSIOM还显示出超过4.8 V的宽电化学稳定性窗口。
AEM：高离子导电性（0.4 mS/cm）耐高压（4.8V）复合聚合物电解质！
图2 PSiOM电解质的电化学性质
研究显示，这种PSiOM电解质允许高度可逆的对称Li||Li电池循环以及高能 Li||LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(NMC622)和Li||LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NMC811)电池在较高充放电倍率下的数百次稳定循环。
此外，值得注意的是，具有高质量负载正极的Li||NMC811电池在1.44 mA cm-2的高电流密度下可提供超过76%的容量保持率，远优于采用液态有机碳酸酯基电解液的Li||NMC811电池。这些结果强调了精心设计的单离子导电聚合物电解质在用于高能和高功率锂金属电池时的巨大潜力。
AEM：高离子导电性（0.4 mS/cm）耐高压（4.8V）复合聚合物电解质！
图3 全电池性能
Polysiloxane-Based Single-Ion Conducting Polymer Blend Electrolyte Comprising Small-Molecule Organic Carbonates for High-Energy and High-Power Lithium-Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202200013

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