新一代锂金属电池需要具有高离子电导率和机械性能的聚合物电解质。然而，聚合物电解质的性能受到官能团与锂离子 (Li+) 之间锂键形成的严重影响，这在过去几乎没有被考虑过。
在此，东华大学武培怡教授，Yucong Jiao通过将 4-丙烯酰吗啉（ACMO）和 1-乙烯基-3-乙基咪唑双（三氟甲基磺酰基）亚胺（[VEIM][TFSI]）在 1-ethyl-3 中共聚，精心设计了一种富含锂键的聚合物凝胶（PAEV） -甲基咪唑双（三氟甲基磺酰基）亚胺（[EMIM][TFSI]），存在 LiFSI。
文章要点
1）LiFSI 与 PACMO 中羰基之间形成的锂键可通过 Li+ 配位数调节，并通过与 [EMIM][TFSI] 和聚 [VEIM][TFSI] 的氢键进一步弱化，有效地使聚合物电解质具有可调的离子电导率和可调的机械性能。此外，通过调节Li+的配位环境，可以在Li表面均匀形成LiF和Li3N层，促进Li+的成核和沉积。
2）因此，PAEV 电解质使 Li/LiFePO4 (LFP) 电池在 1 C、25 °C 和 50 °C 下具有 124 mA h g-1 和 152 mA h g-1 的高容量。
这项工作可以促进通过锂键操纵开发高性能聚合物电解质。
参考文献
Zhilong Tian, et al, Modulating the Coordination Environment of Lithium Bonds for High Performance Polymer Electrolyte Batteries, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.2c11734
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c11734
