康飞宇/贺艳兵/钟贵明Angew: 固态NCM811电池，2C下1500圈！

聚合物电解质与LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ (NCM811) 正极和锂 (Li) 金属负极之间严重的界面副反应成为限制固态NCM811/Li电池超稳定循环性能的巨大挑战。

在此，清华大学深圳国际研究生院康飞宇、贺艳兵及中科院大连化物所钟贵明等人报道发现了一种典型的Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO4)₃ (LATP) 陶瓷电解质，具有高离子电导率和优异的化学稳定性，通过强相互作用在N, N-二甲基甲酰胺（DMF）分子上表现出相当高的吸附能，可以牢固地固定住DMF溶剂，大大增强了PVDF-LATP陶瓷纳米线（LNs）复合电解质（PVLN）的电化学稳定性。DMF包覆的LNS与PVDF聚合物基体形成了多个协同的陶瓷-液体锂离子传输通道，极大地提高了锂离子的传输效率。

图1. 基于PVDF和PVLN的电池的物理化学和电化学特性

含15 wt% LNS的复合电解质（PVLN-15）具有极高的室温离子电导率（6×10^-4S cm^-1）、高锂迁移数（0.58）和低的活化能（0.213 eV），实现了离子通量的均匀和Li在Li金属负极上的均匀沉积。

PVLN-15电解质与NCM811正极和Li金属负极的界面副反应都得到了很大程度的抑制。所设计的固态NCM811/PVLN-15/Li电池可以在2 C下稳定循环1500次，并在-20到60 ºC范围内表现出优异的性能。

图2. 锚定溶剂和离子传输途径的表征

Stable interface chemistry and multiple ion transport of composite electrolyte contribute to ultra-long cycling solid-state LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂/lithium metal batteries, Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202110917

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