为了促进固体聚合物电解质（SPE）与高镍（Ni）阴极在高压锂（Li）金属电池（LMBs）中的应用，解决低氧化稳定性和易受损伤界面形成的挑战至关重要。近日，韩国科学技术院Bumjoon J. Kim通过引入异氰酸酯基团（−N=C=O）开发了一种具有双连续结构的SPE，其由弹性体和塑料晶相组成。

本文要点：

1) 这种合理设计的SPE具有高离子电导率（在25°C下为0.9×10⁻³ S cm⁻¹）、优异的弹性（断裂伸长率为330%）和增强的氧化稳定性（4.8 V vs. Li/Li⁺）。将这种SPE与40µm的薄Li箔和高Ni LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）阴极结合在一起的全电池在4.7 V vs.Li/Li⁺下运行时，表现出优异的循环性能，即在25°C和1C的高速率下经过200次循环后仍保持其初始容量的70%。

2) 含异氰酸酯的SPE在4.7 V vs.Li/Li⁺下的延长循环归因于抗氧化-N-C═O组分实现的稳定富无机物界面，以及双连续结构SPE的均匀Li沉积。

参考文献：

Seongmin Kim et.al Designing Isocyanate-Containing Elastomeric Electrolytes for Antioxidative Interphases in 4.7 V Solid-State Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403846

https://doi.org/10.1002/aenm.202403846