固体聚合物电解质 (
SPE) 是可充电
锂金属电池 (LMB) 的有前途的候选材料,因为它们具有高机械、热和
化学稳定性。然而,与液体电解质相比,
SPEs 较差的离子电导率阻碍了基于
SPE 的 LMBs 的商业化。在聚[双(甲氧基-乙氧基-乙氧基-)
磷腈](M
EEP)的情况下,低离子电导率的一种解释是
锂阳离子在骨架配位位点的捕获,阻碍了
锂离子通过电解质膜的运动。在此,使用 DFT 计算对 M
EEP 中的离子配位进行建模表明,与
锂相比,较重的碱
金属阳离子更有可能在骨架配位位点络合。用其他碱性阳离子掩盖这些配位点,预计通过
SPE 增强
锂离子迁移率。实验数据证明了这些预期:用少量内部合成的双(
草酸)
硼酸钾 (KBOB) 掺杂基于 M
EEP 的含
LiBOB 的
SPE 膜可将
锂离子转移数从 0.08 增加到 0.18。此外,M
EEP 中盐电解质的部分
锂离子电导率提高到了 0.08 mS cm-1