朱才镇/林志群Nano Lett.：新型的导电支化聚合物固态电解质

为了进一步提高聚合物电解质（PEs）的离子电导率，支化聚合物（BPs）应运而生。与线性聚合物相比，支化结构有效地增加了聚合物的链段迁移率，抑制结晶，减少链缠结，从而大大增强了锂的传输。然而，支化聚合物电解质的快速发展在很大程度上被忽视。

在此，深圳大学朱才镇研究员、佐治亚理工学院林志群教授等人从不同链结构的 BPs对BP-PEs的一系列物理、机械和电化学性能的影响的角度，全面评估了用于锂导电高性能BP-PEs。

首先，根据其有趣的拓扑结构和性质，讨论和比较了各种BP，包括星状聚合物 (SP)、梳状聚合物 (CP)、瓶刷状聚合物 (BBP) 和超支化聚合物 (HBP)。随后，总结了通过调整合成参数来提高物理、机械和电化学性能的BP-PE的设计策略，包括离子电导率、离子转移数、机械性能、热稳定性、以及界面化学和电化学稳定性。

图1. 星状聚合物的常见结构示意

最后，作者提出了用于高性能锂基电池的BP-PE未来发展的挑战和机遇：

（1）BP-PE通常缺乏全面的表征和精确控制的结构；

（2）室温下BP-PE的电导率仍然低于USABC发布的目标值；

（3）为复合PE制作支化聚合物/无机物；

（4）缺乏对所得BP-PE薄膜或凝胶形态的研究审查。作者认为，BP作为PE的制备和应用仍将是下一代锂电池以及其他金属电池的活跃探索领域。

图3. BP-PEs中锂传输的影响因素

Lithium-Conducting Branched Polymers: New Paradigm of Solid-State Electrolytes for Batteries, Nano Letters 2021. DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02558

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朱才镇/林志群Nano Lett.：新型的导电支化聚合物固态电解质

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