SN增强离子液体-锂盐双组分引发DOL原位聚合制备聚合物固态电解质
苑欣娜1
李荐2
聂海英3
1.中南大学材料科学与工程学院,湖南 长沙 4100832.中南大学材料科学与工程学院,湖南 长沙 410083;湖南省正源储能材料与器件研究所,湖南 长沙 410083;湖南长固新能源科技有限公司,湖南 长沙 4100833.中南大学材料科学与工程学院,湖南 长沙 410083;湖南长固新能源科技有限公司,湖南 长沙 410083
摘要：固态聚合物电解质(SPE)因其优异的机械性能、良好的界面相容性和高安全性被视为下一代高能量密度锂电池的核心材料,但由于离子电导率低、界面兼容性差及电化学稳定性不足等问题限制了其广泛应用.本研究提出一种基于离子液体-锂盐双组分的可控引发体系,实现1,3-二氧戊环(DOL)单体的阳离子开环聚合,并引入丁二腈(SN)制备了高性能原位聚合1,3-二氧戊环(PDOL)基电解质.研究发现,SN通过氰基与PDOL链的氢键作用有效抑制基体结晶,构建连续无定形离子通道,使PDOL-SN40电解质的室温离子电导率提升至1.1×10⁻3 S/cm,锂离子迁移数达0.83.同时,SN的引入拓宽了电解质的电化学窗口,并促进了原位形成富含LiF的固体电解质界面(SEI)膜,显著抑制了锂枝晶与界面副反应.电化学测试表明,PDOL-SN40组装的锂对称电池在循环1 600 h后保持稳定,锂金属沉积形貌均匀;Li/LFP全电池在0.5 C倍率下循环600次后的容量保持率达91.8%,2 C倍率下仍保持85.3%的容量输出.该研究为兼具高离子传导、宽电压窗口及界面稳定性的固态电解质的开发提供了新思路,推动了高安全性锂金属电池的实用化进程.
关键词：固态聚合物电解质原位聚合13-环氧戊环丁二腈离子液体
分类号：TM911(独立电源技术（直接发电）)
资助基金：湖南省重大科技攻关项目(2024QK2004)
论文发表日期：2025-08-25
在线出版日期：2025-09-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 253-261 )
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