分子离子复合材料（MICs）是由离子液体和刚性棒状聚合物聚(2，2‘-二磺酰基-4，4’-联苯胺对苯二甲酰胺)（PBDT）组成的一种新型刚性凝胶电解质，具有离子传输速度快、热稳定性好、机械强度高等优点。

近日，美国弗吉尼亚理工大学Louis A. Madsen报道了制备了一种由PBDT、双(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂（LiTFSI）和1-丁基-1-甲基吡咯烷基双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺（Pyr₁₄TFSI）按质量比10：10：80组成的MIC电解质膜。

文章要点

1）这种MIC电解质在25 °C时的离子电导率为0.56 mS cm^-1，不含易燃/挥发性成分。同时，尽管聚合物含量仅为10 wt％，但是该MIC膜在室温下具有刚性，以及410 MPa的拉伸模量。此外，MIC膜在200 °C时仍保持稳定和刚性，剪切储能模量（G‘）仅略微下降35%。

2）实验结果显示，Li/MIC/LiFePO₄电池在23~150 °C的宽温度范围内表现出稳定的循环性能。在1C倍率下，100和150 °C下的放电比容量超过160 mAh g⁻¹。150 °C循环50次后，放电容量保持率为99%。这种稳定的电池性能表明，具有低聚合物含量的MIC膜可用于在宽温度范围内工作的锂金属电池的固体电解质。

参考文献

Deyang Yu, et al, Room Temperature to 150 °C Lithium Metal Batteries Enabled by a Rigid Molecular Ionic Composite Electrolyte, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202003559

https://doi.org/10.1002/aenm.202003559