林欣蓉课题组在Advanced Functional Materials发表聚合物固态电解质研究成果

gongbai

近日，化学科学与工程学院林欣蓉课题组在Advanced Functional Materials（Nature Index期刊，影响因子：16.836）上发表研究论文：“Fluorinated Bifunctional Solid Polymer Electrolyte Synthesized under Visible Light for Stable Lithium Deposition and Dendrite‐Free All‐Solid‐State Batteri”（DOI：10.1002/adfm.202101736，论文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202101736）。论文的第一通讯单位为云南大学，第一作者为云南大学化学科学与工程学院2018级硕士研究生贾旻祎，通讯作者为化学科学与工程学院林欣蓉副教授。

        固态聚合物电解质由于其灵活的可加工性，高度可调节的化学功能性和成本效益，受到了广泛关注。但是在锂金属表面不均匀的锂沉积会导致充放电循环过程中锂枝晶的生成，导致界面电阻变大，库仑效率降低，带来短路的安全性问题，严重阻碍了全固态锂金属电池的发展。
        该工作首次发现并揭示了含氟聚合物电解质在固态锂电池中的弱溶剂化效应。通过在可见光下通过光控自由基聚合方法合成的双功能氟化固态电解质，由共聚物侧链中的聚醚来维持锂离子的溶剂化，含氟侧链可以通过形成Li-F相互作用来稳定负极-电解质界面，这将促进锂离子从强Li-O相互作用中解离，并加强锂离子溶剂化中的阴离子的参与，有利于稳定的固体电解质界面形成。在锂剥离沉积测试中，以0.05到0.2 mA cm-2不同的电流密度下均超过1500小时的稳定循环，表现出强大的锂沉积稳定性，且形成富含LiF的稳定固体电解质界面。电解质有着高于5.0 V的电化学窗口，并在组装的LFP/Li和NCM/Li电池都有着稳定的循环和99％的高库伦效率，说明了其可以很好地抑制锂枝晶的生成，并为开发具有高度安全性和实用性的全固态锂离子电池提供了潜在方法。
        该课题组致力于以先进材料和绿色化学为理念，设计、合成及表征新型高分子，发展高能低耗合成新型高性能电解质的方法论，并将所合成的新型材料应用于高效全固态锂离子电池、超级电容器及医药科技柔性器件等领域。
        以上工作获得国家自然科学基金、云南大学引进人才启动基金、教育部长江学者和创新团队发展计划资助。


        文章来源：云南大学
       林欣蓉，云南大学。致力于以可持续发展，绿色化学为理念，通过设计、制备及表征高分子及小分子材料，发展新型高性能材料的合成方法论，并就高效全固态储能电池及生物柔性器件等前沿应用展开研究，利用现代分析表征技术从分子层面揭示构效关系及转化机理。