固态聚合物电解质（SPE）具有抗氧化能力差、离子电导率低和易燃性强等问题，极大地限制了其在高电压固态锂金属电池中的应用。

近日，清华大学深圳国际研究生院贺艳兵副教授，中科院大连化物所Guiming Zhong通过脱氢氟化和Friedel-Craft烷基化反应将磷酸苯基锂（LPPO）均匀接枝到聚偏二氟乙烯（PVDF）上，合成了具有支化拓扑结构的多功能PVDF-LPPO SPE材料。

文章要点

1）研究发现，LPPO作为单离子导体、阻燃剂和正极电解质界面形成剂，不仅大大提高了SPE的离子导电性、耐火性和电化学稳定性，而且显著抑制了与正极和锂金属负极的副反应。此外，在PVDF-LPPO SPE中，LPPO构筑了一条额外且均匀的锂离子传输路径，显著降低了活化能，提高了锂离子的迁移数。

2）LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂||PVDF-LPPO||Li固态电池在2.8~4.3 V的1 C下可稳定循环1550次，在4.5 V的高充电电压下可循环1000次。在长循环过程中，稳定均匀的LPPO衍生的正极电解质界面大大抑制了NCM811颗粒的层状结构向岩盐相的转变。

本工作为改性聚合物电解质结构，实现锂金属固态电池优异的特殊性能提供了一种精确的操作方法。

参考文献

Jinshuo Mi , Jiabin Ma , Likun Chen , Chen Lai , Ke Yang , Jie Biao , Heyi Xia , Xin Song , Wei Lv , Guiming Zhong , Yan-Bing He , Topology Crafting of Polyvinylidene Difluoride Electrolyte Creates Ultra-Long Cycling High-Voltage Lithium Metal Solid-State Batteries, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.02.048

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.02.048