金属锂负极溶剂化结构调控的研究进展 高等学校化学学报    2023, 44 (5): 20220721-.   DOI:10.7503/cjcu20220721

Fig.6 Schematic illustration of anion⁃induced SEI layer formation on PAN Li stabilizing Li surface during the cycling(A), electrostatic potential maps of PAN and EC and schematic illustration of dipole⁃dipole interaction between C≡N and C=O groups of PAN and EC(B) ^{[ 112]}, schematic illustration of Li ⁺ transport model in the S⁃LHCE(C) ^{[ 113]} and schematic illustration of solvation model in liquid electrolyte and solid⁃like electrolyte with Si₂O(D) ^{[ 114]}
（A， B） Copyright 2019， the Royal Society of Chemistry； （C） Copyright 2022， the Royal Society of Chemistry； （D） Copyright 2022， John Wiley and Sons.

正文中引用本图/表的段落

另一类重要的准固态电解质为聚合物基凝胶电解质， 其由极性聚合物基底和液态电解质两部分组成 ［ 108， 109］. 聚合物中的极性基团与溶剂中的官能团或阴离子中的极性原子可发生偶极相互作用， 能降低电解液中自由溶剂活度、 缓解溶剂在电极界面的分解、 稳定金属锂沉脱行为 ［ 110， 111］. Yu等 ［ 112］应用极性聚合物骨架修饰金属锂表面， 利用聚丙烯腈（PAN）和EC溶剂相互作用降低碳酸酯电解液的活性， 形成稳定的SEI［ 图6（A）］. PAN中的C≡N基团与EC中的C=O基团产生偶极-偶极相互作用， 可锚定EC分子， 进而降低自由溶剂数量［ 图6（B）］. 相较于与EC之间的强相互作用， PAN与Li +和TFSI -相互作用较弱， 故可以促进形成阴离子分解主导的SEI， 实现对锂金属电极界面的稳定化. Li和Sun团队 ［ 113］采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）聚合物骨架， 将离子配对以及离子传输解耦， 构建固态体系下的局部高浓盐电解质（S-LHCE）， 实现不稳定二甲基亚砜（DMSO）溶剂在高压锂金属电池中的稳定应用. S-LHCE由具有交联结构的单元组成， DMSO充当桥梁连接PVDF-HFP与TFSI -， 减少DMSO分子的流动性， 抑制DMSO与锂金属负极的副反应. 此外， 该结构有助于固定TFSI -， 提高Li +迁移数［ 图6（C）］. Li +通过与DMSO中S=O的结合实现了快速传输. 得益于界面相容性的改善、 离子电导率的提高、 Li +转移数的增加及锂离子沉积形貌的均匀化， 匹配S-LHCE的Li||Li对称电池中可实现长达4100 h的稳定循环. 通过进一步结合无机固相填料， 可同时提升电解质的机械强度和离子电导率. Yin等 ［ 114］选用PVDF-HFP聚合物， 并以气相制备的Si₂O为无机填料构筑准固态电解质［ 图6（D）］. Si₂O的加入可提高电解质的刚度和弹性模量. 电解质具有内部丰富的表面， 有利于锂离子界面传导效率的提高， 促进锂离子均匀沉积. PVDF-HFP不仅作为黏结剂连接Si₂O颗粒， 还可以提升电解液持液量.

（A） Copyright 2018， Elsevier； （B） Copyright 2020， the Royal Society of Chemistry； （C） Copyright 2020， Elsevier； （D） Copyright 2021， John Wiley and Sons. ...