【导言】

现如今充电机充电锂离子蓄电池已不能满意电动车等实践使用的高容量需求，而充电机充电锂离子蓄电池的容量远高于石墨电极可达3860mA h/g，因而充电机充电锂离子蓄电池最近在企业和学术界都受到了极大地重视。固态聚合物电解质因为其不易焚烧而且具有非常优异地锂枝晶成长阻力而成为充电机充电锂离子蓄电池抱负的电解质，其具有柔性、质轻、电化学性质安稳而且制备简略等长处，比方PEO资料等已经广泛使用于固态聚合物电解质体系中。但是，因为杂乱的充电机充电蓄电池体系和聚合物资料的问题，制备高容量和长循环寿数的全固态聚合物充电机充电锂离子蓄电池仍是一个巨大的挑战。

【效果简介】

近日，德雷塞尔大学Christopher Y. Li教授和华南理工大学潘其维老师（一起通讯）以“Correlating Electrode–Electrolyte Interface and Battery Performance in Hybrid Solid Polymer Electrolyte-Based Lithium Metal Batteries”为题在Advanced Energy Materials上发表文章报导了一系列用于充电机充电锂离子蓄电池LiFePO4基正极取舍规划的混合固态聚合物电解质，其充电机充电锂离子蓄电池在60℃和90℃一起具有优异地倍率功能和长的循环寿数。一系列混合固态聚合物电解质中可控的网络结构提供了一个用于研讨固态聚合物电解质性质和锂金属功能之间联系的体系模式；说明聚合物充电机充电锂离子蓄电池的循环寿数与固态聚合物电解质（SPE）-Li界面的离子导电性有着亲近的联系，充电机充电锂离子蓄电池的功能能与分子网络结构也有这更深层次的相关。

【图文简介】

一 交联SPEs制备道路及四种SPEs离子导电性和模量的联系

a) 交联SPEs制备道路；

b) 四种SPEs在90℃下，离子导电性和模量的联系。

图二 充电机充电蓄电池负极外表SEM和充电机充电蓄电池的CV测验

a) 充电机充电蓄电池负极外表SEM图像，内部是负极在不锈钢垫片上的照片；

b) LiFePO4 |POSS-4PEG2K|Li充电机充电蓄电池在90℃下的CV测验，扫速为1mV/s。

三 充电机充电锂离子蓄电池电化学功能表征

a,c,e,g) 不同充电机充电锂离子蓄电池电容和库伦功率分别与循环圈数的联系；

b,d,f,h) 在90℃，C/2电流密度下，不同循环圈数时充电机充电锂离子蓄电池的电压散布。

四 LiFePO4 |POSS-2PEG6K|Li充电机充电蓄电池在60℃下的功能表征

a) 不同倍率下充电机充电锂离子蓄电池的充放电测验；

b) C/2电流密度下进行恒电流循环测验，电容和库伦功率与与循环圈数的联系；

c) C/2电流密度下进行恒电流循环测验，不同循环圈数充电机充电锂离子蓄电池的电压散布；

d) 放电电容与放电速率联系图，O 代表本文章作业, □ 代表单粒子三嵌段共聚物， × 代表Ta掺杂Li7La3Zr2O12，Δ 代表65℃下测验的PEO16-LiClO4-8% ZnAl2O4 ，绿色菱形代表原位纳米二氧化硅上的PEO8-LiClO4-10% 。

五 充电机充电锂离子蓄电池的EIS图和SEM表征

a,b) 充电机充电锂离子蓄电池在90℃， C/2速率下循环300圈前和循环后的能奎斯特曲线；

c,d) 原始锂金属的SEM图；

e,f) LiFePO4 |POSS-4PEG2K|Li充电机充电蓄电池锂正极在90℃， C/2速率下循环300圈后的SEM图。

六 LiFePO4 |POSS-4PEG2K|Li充电机充电蓄电池锂正极XPS表征

a-j) LiFePO4 |POSS-4PEG2K|Li充电机充电蓄电池锂正极在90℃， C/2速率下循环300圈后的XPS表征，左面是正极的外表信号，右边是在氩离子枪在1KV电压下溅射1min的外表信号。

七 充电机充电锂离子蓄电池功能与离子导电性的联系

a) 充电机充电锂离子蓄电池在90℃， C/2速率下的循环寿数和体相离子导电性和固态聚合物电解质模量系数的联系；

b) 充电机充电锂离子蓄电池在90℃， C/2速率下的循环寿数和Li-SPE界面离子导电性的联系。

【小结】

该作业研讨了一系列用于LiFePO4 /Li充电机充电蓄电池的电解质，其电解质的网络结构是POSS作为交联剂的交联混合固态聚合物，制备得到的充电机充电锂离子蓄电池在适中的温度范围内（60-90℃）具有优异地电容和长的循环寿数（>300圈，90℃循环300圈后Cp=136mAh/g）。本研讨中充电机充电锂离子蓄电池的优异功能归因于固态聚合物电解质共同的固有性质，包含杰出的机械功能和离子电导性，而且优异的电极-电解质界面能够满意固态聚合物电解质的化学反应。其间，Li-SPE界面的SEI具有高离子导电性，因而在负极和固态聚合物电解质之间没有显着的界面。

该作业第一次报导了Li-SPE界面的离子导电性与充电机充电锂离子蓄电池的循环寿数严密相关，而不是固态聚合物电解质的体相离子导电性和模量系数相关。四种固态聚合物电解质体系的SEI性质和分子网络结构相关，证明了在混合结构中调控交联密度和筛孔尺度的重要性。一起，该研讨有望说明规划高功能充电机充电锂离子蓄电池的新式固态聚合物电介质。