尽管商品化LiNi0.5Mn1.5O4正极材料具有工作电压高、倍率性能优异等引人注目的特质,但其在超过4.5V的高电压下与液态碳酸酯电解液之间严重的副反应会造成严重的容量衰减。在本文中,青岛能源所的崔光磊研究员团队将丙烯腈与碳酸亚乙烯酯进行精准调控共聚设计了聚(碳酸亚乙烯酯-丙烯腈)凝胶聚合物电解质(PVN-GPE)。这种精确设计的PVN-GPE电解质与LiNi0.5Mn1.5O4正极表现出良好的相容性,成功地解决了上述副反应问题。LNMO/石墨全电池在PVN-GPE电解质中的循环稳定性(200周后的容量保持率为93.2%)明显优于传统液态碳酸酯电解液。值得注意的是,碳酸亚乙烯酯的引入使得聚合物电解质对于金属锂负极具有良好的界面相容性,从而能够抑制LNMO/Li全电池中锂枝晶的生长。
Peng Wang et al, A delicately-designed poly(vinylene carbonate-acrylonitrile) copolymer electrolyte enables 5 V lithium batteries
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/TA/C9TA00204A#!divAbstract