1,3-二氧戊环(DOL)的原位聚合作为锂金属电池(LMBs)的聚合物电解质(PE),由于其良好的界面接触和与锂金属的良好相容性而受到极大关注,但它们的氧化稳定性较差,因此不适合高压阴极。近日,华南师范大学Zhang Qifeng、Ding Kui、华盛顿大学Li Jinghao通过将液体前体的分子结构从五元环状DOL调节为六元环状1,3-二恶烷(DOX),获得的聚(DOX)PE由于其延长的烯基链降低了其HOMO能级而表现出优异的氧化稳定性(超过4.7V)。
本文要点:
1) 延长的烯基链削弱了其溶剂化能力,这不仅提供了高的Li+转移数(0.75),而且有助于形成高度稳定和导电的固体电解质界面,赋予高度致密的Li沉积形态以及优异的Li镀覆/剥离可逆性超过1300小时。
2) 因此,这种新开发的聚(DOX)PE在4.5V的高电压下为包括但不限于LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和LiCoO2在内的多种高压阴极提供了优异的循环稳定性,并为高压高能量密度固态电池的实际应用铺平了道路。
Yang Liu et.al In-situ polymerization of 1,3-dioxane as highly compatible polymer electrolytes to enable 4.5 V Li-metal batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02797J
https://doi.org/10.1039/D3EE02797J