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北工大尉海軍/郭現(xiàn)偉Mater. Today：固態(tài)鋰金屬電池中的聚合物電解質(zhì)和界面

基于聚合物電解質(zhì)的固態(tài)鋰金屬電池（SSLMBs）是具有高安全性和穩(wěn)定性的高能電化學(xué)儲(chǔ)能有前景的候選者。此外，聚合物電解質(zhì)的固有特性以及電解質(zhì)與電極之間的界面接觸對(duì)于決定固態(tài)鋰金屬電池的綜合性能起到了關(guān)鍵作用。

北京工業(yè)大學(xué)尉海軍、郭現(xiàn)偉等人概述了聚合物電解質(zhì)的研究進(jìn)展、界面問題和穩(wěn)定界面接觸的補(bǔ)救策略。

首先討論了聚合物電解質(zhì)的發(fā)展和功能單元調(diào)整的設(shè)計(jì)策略。在此，簡(jiǎn)要總結(jié)了各種聚合物電解質(zhì)的發(fā)展，重點(diǎn)關(guān)注具有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)、離子傳輸機(jī)制和化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性，以及為SSLMBs選擇具有高離子電導(dǎo)率和寬電化學(xué)穩(wěn)定性窗口的聚合物電解質(zhì)。同時(shí)，主要討論了通過調(diào)整功能單元來設(shè)計(jì)聚合物電解質(zhì)的策略。

圖1 基于聚合物電解質(zhì)的具有多個(gè)界面的SSLMB的架構(gòu)

然后介紹了聚合物電解質(zhì)和正極/負(fù)極之間的界面，包括界面問題、穩(wěn)定界面接觸的補(bǔ)救策略以及原位聚合以提高界面兼容性和組裝性能良好的SSLMBs。

最后，提出了通過功能單元調(diào)整合理設(shè)計(jì)聚合物電解質(zhì)的觀點(diǎn)，以及增強(qiáng)界面接觸的有效方法，旨在促進(jìn)基于聚合物電解質(zhì)的高性能SSLMB的實(shí)際應(yīng)用。

圖2 各種聚合物電解質(zhì)中離子遷移機(jī)制的示意圖

Polymer electrolytes and interfaces in solid-state lithium metal batteries. Materials Today 2021. DOI: 10.1016/j.mattod.2021.08.005

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