孟跃中/肖敏EnSM：基于无溶剂技术制备的超长寿命和超薄准固态电解质

由于有机溶剂的过度消耗和环境保护协议的加强，有必要开发理想的方法来加工固态电解质。

图1. 所得QPE膜的表征

中山大学孟跃中、肖敏等报告了一种全无溶剂的方法来制备低成本、可回收、柔性、超薄和高离子传导率的准固态聚合物电解质（QPE）膜，这是一种5μm厚的PE隔膜，里面填充有聚醚-嵌段-聚酰胺（PEO-b-PA6）/LiTFSI/四乙二醇二甲醚（TEGDME）（PPLT），可用于安全的锂金属电池。具有超分子氢键的PEO-b-PA6的自融合特性保证了即使在极端变形和无溶剂加工过程的裂缝中也能有亲密和完美的界面。

超薄的PE隔膜具有很强的机械强度，即使在超过1200小时的循环后也能防止电池短路，而且只需添加25wt%的TEGDME作为增塑剂，PPLT的离子电导率在30℃时就能达到1.02*10^-4 S cm^-1。

图2. 半电池性能

结果，采用PPLT作为电解质的LFP/Li电池在28℃和1C下循环700次后，表现出优异的可逆容量为116 mAh g^-1。此外，使用PPLT的聚合物软包电池在0.2C下循环200次后，实现了124.9 mAh g^-1的高可逆容量，并且表现出了良好的柔性和令人印象深刻的安全性。

另外，需要指出的是，这种无溶剂制膜工艺和这种QPE的出色电化学性能可以进一步提供给其他室温可充固态锂金属电池，并开启安全、低碳的绿色高能固态电池。

图3. 全电池性能

Ultra-Long-Life and Ultrathin Quasi-solid Electrolytes Fabricated by Solvent-free Technology for Safe Lithium Metal Batteries. Energy Storage Materials 2023. DOI: 10.1016/j.ensm.2023.03.012

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