郭再萍院士领衔！上海理工/上海大学AM | 超薄聚合物电解质用于实用固态锂金属电池

本文介绍了由上海理工大学郑时有教授、阿德莱德大学郭再萍院士等团队合作开发的一种新型超薄固体聚合物电解质（UPCE），用于实现高能量密度和安全的锂金属电池（LMBs）。研究通过电解质结构工程和相分离衍生的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVH）多孔支架，成功制备了厚度仅为7.8 μm的高性能聚合物电解质。该电解质通过引入1-氟-4-(1-甲基乙烯基)苯（FMB）段，调控了Li⁺-聚合物相互作用，并促进了富含LiF的固体电解质界面（SEI）的形成。实验结果表明，UPCE在25°C下具有4.8 × 10⁻⁴ S cm⁻¹的高离子电导率和11.5 mA cm⁻²的超高临界电流密度。固态锂对称电池在0.5 mA cm⁻²下实现了超过6000小时的超长循环，Li|LiCoO₂电池在4.5 V的高工作电压下稳定循环超过1500次。此外，软包电池实现了495 Wh kg⁻¹的高能量密度。该研究为高性能固态锂金属电池的规模化生产和商业化应用提供了新思路。