地大靳洪允教授AFM：原位凝胶聚合物电解质实现高电压锂离子电池

近日，中国地质大学（武汉）靳洪允教授通过在聚合物网络中引入—CF₃基团建立快速Li⁺传输通道，并引入仲胺N—H基团锚定阴离子，提出了一种稳定的原位GPE的灵活框架。研究显示，所获得的GPE具有2.6 mS cm^-1的高离子电导率和0.67的高Li⁺迁移数。组装的Li||NCM811电池表现出优异的倍率性能，在10C下的放电容量为112.3 mAh g⁻¹，在1C下循环260次后的容量保持率为87.6%。此外，组装的石墨NCM811电池表现出优异的长期循环稳定性，在3C（1.8 mA cm-2）下循环300次后，容量保持率达到73.2%。这项工作为提高GPE基高压LIB在高电流密度下的循环稳定性提供了一种有前景的方法。

文章要点：

1. 该工作通过加入单体2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯(TFEA)和交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，提出了一种创新的原位形成GPE，用于高压LIB在高电流密度下的稳定循环。

2. 由于独特的GPE结构，MTGPE表现出高的Li⁺转移数（0.67）、快速均匀的Li传输和沉积能力。此外，MTGPE表现出高氧化稳定性（>4.8 V vs Li/Li⁺），与NCM811正极的良好兼容性，以及出色的高电流密度循环性能。

3. 因此，Li||Li对称电池在低极化电压下实现了1400小时的稳定锂沉积/剥离。石墨|MTGPE|NCM811电池在3C下也表现出显著的循环稳定性。总体而言，该研究为实现高性能LIB的原位形成GPE的结构设计提供了新的见解。

原文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202411751