福州大学郑云教授、张久俊院士AM:弱配位聚合物电解质+1
研之成理
2026-05-24 12:02
文章摘要
本研究针对固态聚合物电解质(SPEs)中锂离子与聚合物链间强相互作用导致离子传输动力学受限的难题,提出了一种基于“内建电场”(BIEF)的创新策略。背景上,传统SPEs中Li+与聚合物的强配位导致高解耦能垒,现有引入路易斯酸性金属离子或固定位点填料的方法仅能实现局部、随机的削弱,无法实现全局快速传导。研究目的在于通过沿聚合物链引入连续的路易斯酸性金属位点(如ZIF中的Zn2+),与醚氧基团形成方向性BIEF,均匀削弱Li+-聚合物配位作用,降低整体解耦能垒。结论表明,所构建的BPE电解质在25°C下实现了1.14 mS cm-1的高离子电导率和0.78的高Li+迁移数。基于该电解质的Li||LiFePO4电池在2C倍率下循环5000次后容量保持率达84%,同时与高压LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极兼容性优异,软包电池也展现出卓越的安全性和循环稳定性。该工作为设计高性能聚合物电解质提供了通用范式。
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