近日,课题组在Polymer期刊上发表题为Solvent-exchange strategy induced robust eutectic solvent-based gel polymer electrolytes for lithium metal batteries的研究论文。凝胶聚合物电解质( GPEs )因兼具较高离子电导率和良好柔韧性受到广泛关注。然而,其由于凝胶聚合物电解质( GPEs )力学强度不足和在电池循环过程中的锂枝晶生长问题限制了实际应用,本研究提出了一种基于溶剂交换策略制备聚偏氟乙烯( PVDF )基凝胶聚合物电解质的方法。在溶剂交换过程中,PVDF 链构象收缩并形成微晶,从而实现了均一且稳固的物理交联网络的构筑,该类凝胶电解质具有优异的力学性能,其杨氏模量最高达 47.9 MPa,远超传统 PVDF 基 GPEs 。通过该策略诱导 PVDF 链构象变化,增强聚合物间作用并促微晶形成,构建稳定物理交联网络,显著提升电解质力学性能,优于传统 PVDF 基 GPEs 。与此同时,N - 甲基乙酰胺/双三氟甲磺酰亚胺锂( MAc/LiTFSI )深共晶电解液( DES )通过氢键作用固定于聚合物骨架中,构建了连续离子通道并诱导 PVDF 形成极性 β 相晶体,从而促进锂盐解离。在电化学性能方面,PFGPE-4 在对称锂电池中可实现超过 650 h 的稳定循环( 0.05 mA cm−2 ),能够有效抑制锂枝晶的生长;在LFP|PFGPE-4|Li 电池中,初始放电容量达到 98.7 mAh g−1,50 圈后容量保持率仍有 90.7 % 。
图片1
材化学院2022级硕士研究生蒋淳皓为第一作者,课题组李勇进教授为通讯作者。此项工作受到了国家自然科学基金( 52373070、52303079、U21A2092 )及浙江省高层次人才专项( 2022R51008 )资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.polymer.2025.128172
文字编辑:李羽涵

地址:浙江省杭州市余杭区仓前街道余杭塘路2318号
邮编:311121
电话:+86(0)57128866579
传真:+86(0)57128866579