Ionic Liquid Functionalized Gel Polymer Electrolytes for Stable Lithium Metal Batteries
作者:Tianhong Zhou、Yan Zhao、Jang Wook Choi、Ali Coskun
DOI:10.1002/anie.202106237
日期:2021.10.11
shortcomings, herein, we present a gel polymer electrolyte containing imidazolium ionic liquid end groups with a perfluorinated alkyl chain (F-IL) to achieve both high ionic conductivity and Li ion transference number by fundamentally altering the solubility of salt within the gel electrolyte through Lewis-acidic segments in the polymer backbone. Moreover, the presence of F-IL moieties decreased the binding
金属锂(Li)由于其较低的电化学势、最高的理论能量密度和较低的密度而被认为是锂离子电池的理想负极材料。然而,仍然存在一些重大挑战需要解决,例如锂枝晶生长和界面稳定性低,这阻碍了锂金属负极的实际应用。为了克服这些缺点,本文提出了一种含有带有全氟烷基链(F-IL)的咪唑鎓离子液体端基的凝胶聚合物电解质,通过从根本上改变盐在电解质中的溶解度来实现高离子电导率和Li离子迁移数。凝胶电解质通过聚合物主链中的路易斯酸性链段。此外,F-IL部分的存在降低了Li阳离子对乙二醇链的结合亲和力,使得Li阳离子能够在凝胶网络内快速转移。这些结构特征使得阴离子能够固定在离子液体链段上,从而减轻空间电荷效应,同时促进路易斯酸性聚合物中更强的阴离子配位和更弱的阳离子配位。因此,我们同时实现了高锂离子电导率(9.16×10 -3 S cm -1)和0.69的高锂离子迁移数,以及高达4.55 V的良好电化学稳定性,