纳米嵌段共聚物电解质是一种很有前途的高能量密度锂金属负极充电电池电解质材料。研究发现嵌段共聚物的晶粒结构受热力学和动力学的双重影响。缺陷和晶界是在加工过程中产生的俘获的高自由能结构。而退火样品通常会导致不可逆的晶粒尺寸增加。然而在当前所研究的嵌段共聚物电解质中，这会导致电导率不可逆转的下降。

近日，劳伦斯伯克利国家实验室Nitash P. Balsara，加州大学伯克利分校Irune Villaluenga报道了三嵌段有机−无机杂化共聚物聚(多面体低聚倍半硅氧烷)-b-聚氧乙烯-b-聚(多面体低聚倍半硅氧烷)（POSS-PEO-POSS）/双(三氟甲磺酰亚胺)锂LiTFSI）盐混合物的相行为随温度的变化。

文章要点

1）研究发现，无论是在纯态还是在盐存在下，聚合物都表现出片层的形态。然而，当电解质加热到113 °C以上时，平均晶粒尺寸大幅增加。该样品的晶粒结构出现随温度可逆变化，即当电解液冷却到113 °C以下时，再次出现较小的晶粒。虽然嵌段共聚物在高温下退火通常会导致晶粒尺寸增加，但这种变化通常是不可逆的。

2）研究人员探讨了POSS-PEO-POSS/LiTFSi电解质晶粒结构发生可逆变化的原因。在此温度窗口内，电解质的离子电导率也表现出可逆的变化。研究发现，富含POSS的非导电微相的晶化对电解质的晶粒结构有很大的影响。

Saheli Chakraborty, et al, Reversible Changes in the Grain Structure and Conductivity in a Block Copolymer Electrolyte, Macromolecules, 2020

DOI：10.1021/acs.macromol.0c00466

https://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.0c00466