基于复合聚合物电解质（CPE）的固态锂金属电池（SSLBs）仍然存在界面电阻逐渐增大和Li枝晶生长不受限制的问题。

近日，美国马里兰大学王春生教授报道了系统地研究了由于表面接触不足、化学/电化学不稳定性和不可控的Li枝晶生长等所导致的聚偏氟乙烯（PVDF）基CPE与锂金属之间的界面问题。为了应对这些挑战，提出了一种新型设计方案，即利用快速紫外光（UV）聚合技术构建一层薄的、富盐的中间层来制备CPE-PHCE（聚合物高浓度电解质）薄膜。

文章要点

1）实验结果表明，CPE-PHCE膜具有较高的离子电导率（1.2×10^-4 S/cm）、较高的Li⁺迁移数（0.67）和较高的氧化稳定性（>5.0 V）。在对称锂电池的循环过程中，CPE-PHCE可以抑制锂枝晶的生长，其临界电流密度（CCD）高达4.5 mA cm²，库仑效率（CE）大于99%。

2）广泛的表征表明，聚合物-无机和富锂SEI的形成是抑制Li枝晶、减少循环过程中死锂积累的关键。

3）所开发的基于无Co，LiNiO₂复合正极的SSLB表现出优异的电化学性能：高容量保持率（200次循环后为初始容量的81%）、倍率性能和高的平均库仑效率（>99.5%）。

研究工作提出了一种新颖而可靠的方法，使CPE与适用于高能锂金属电池的富镍正极的耦合，从而为准固态或固态锂电池的商业化铺平了道路。

参考文献

Deng et al., In situ formation of polymer-inorganic solid-electrolyte interphase for stable polymeric solid-state lithium-metal batteries, Chem (2021)

DOI：10.1016/j.chempr.2021.06.019

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.06.019