研究人员一直在追求可大量生产的具有高室温导电性、高能量和高安全性的用于固态电池的薄型固体电解质。
近日，西安交通大学韩晓刚教授，Bin Zhao报道了开发了一种薄(~16µm)、柔性、高强度的CPE（PE-CPE），它具有高RT离子导电性，适用于高能量密度和安全的ASSLBs。
文章要点
1）商用PE隔膜作为柔性薄型支撑框架，成本低廉，已在商用锂离子电池系统中得到广泛应用。而PE-CPE具有高度的柔性，可以很好地兼容传统锂离子电池生产中成熟的卷对卷制造平台。
2）将聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)与双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂盐(LiTFSI)和丁二腈(SN)进行原位紫外光聚合，形成交联的长链骨架，制得CPE。SN是一种固体塑料晶体，与锂盐络合时能提供较高的室温锂离子电导率。
3）制备的PE-CPE具有较高的RT离子电导率（1.11×10−4 S/cm），Li//Li对称电池在RT条件下可稳定循环1000 h以上。此外，PE-CPE的厚度仅为16 μm，与PE隔膜的厚度一致。此外，如果在该CPE体系中引入较薄的PE隔膜，则可进一步降低所制备的PE-CPE的厚度。
4）随后，研究人员组装了LiCoO2 (LCO)//Li ASSLBs，全电池在0.2 C下可以稳定循环350次以上，初始容量为145.3 mAh g−1，RT下的容量保持率为76.1%。此外，由于厚度较小，当LCO加载为4 mg cm-2时，其能量密度为317.68 Wh kg-1。与其他研究工作相比，该ASSLB不仅具有较高的能量密度，而且可以在RT温度下工作。
参考文献
Boheng Yuan , et al, A thin composite polymer electrolyte with high room-temperature conductivity enables mass production for solid-state lithium-metal batteries, Energy Storage Materials (2022)
DOI: 10.1016/j.ensm.2022.01.052
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.01.052
