单离子导电聚合物电解质被认为是实现高性能固态锂金属电池的极具吸引力的材料。

近日，乌尔姆亥姆霍兹研究所Dominic Bresser，Stefano Passerini研究了聚硅氧烷基单离子导体(PSiO)。

文章要点

1）研究人员通过简单的硫醇-烯反应合成了PSiO，当与聚偏氟乙烯-共六氟丙烯（PVDF-HFP）共混时，得到了柔性和自立的聚合物电解质膜（PSiOM）。当加入57 wt%的有机碳酸盐时，这些聚合物膜在20 °C时提供了>0.4 mS cm⁻¹的Li⁺电导率和超过4.8 V的宽电化学稳定窗口。

2）优异的电化学稳定性使得对称Li||Li电池以及高能Li||LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂（NMC622）和Li||LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂（NMC811）电池在相对较高的放电和充电率下进行数百次循环。值得注意的是，具有高质量负极的Li||NMC811电池在1.44 mA cm⁻²的高电流密度下可提供超过76%的容量保持率，从而使该聚合物电解液适合于高性能电池应用。

参考文献

Hai-Peng Liang, et al, Polysiloxane-Based Single-Ion Conducting Polymer Blend Electrolyte Comprising Small-Molecule Organic Carbonates for High-Energy and High-Power Lithium-Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200013

https://doi.org/10.1002/aenm.202200013