谭颖等：新型深共晶凝胶聚合物电解质助力高性能锂金属电池！

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近日，我院谭颖研究员和北京大学郭少军研究员联合报道了一种新型的基于1,2-二甲咪唑(DMIm)基的Li-N互作诱导的金属盐基深共晶电解质（DEE），并在其中引入PVDF作高性能LMBs的共晶混合物凝胶电解质。该研究以题目为“Li-Ninteraction induced deep eutectic gel polymer electrolyte for highperformance lithium-metal batteries”的论文发表在化学领域国际顶级期刊《AngewandteChemie International Edition》(IF:15.336)。

【图】(a)制备DEEs和凝胶聚合物电解质的策略。(b)不同摩尔比下的DEEs图片。

　　作者成功地制备了一种新型的基于DMIm和LiTFSI的Li-N诱导的DEE。FTIR和Raman结果表明，给电子的DMIm与Li+离子有较强的配位，与阴离子有氢键作用，促成了DEE体系的形成。拉曼光谱和DFT计算表明，DMIm中的N=C基团比TFSI-中的O=S基团更倾向于与Li+离子配位，从而在DEEs中形成Li+(DMIm)N配合物。当LiTFSI:DMIm=1:10摩尔比时，DEE具有较高的离子电导率和氧化电压。此外，通过将DEE电解质引入PVDF聚合物中，制备了一种新型的深层共晶凝胶聚合物电解质。具有吸电子性的PVDF聚合物链可以改变DEE中Li+离子的配位环境，提高Li+离子的迁移率。制备的PVDF/DEE-1:10凝胶聚合物电解质具有良好的抗燃性、高的离子电导率(30℃时为1.67mScm-1)和良好的界面稳定性。此外，PVDF/DEE-1:10凝胶聚合物电解质可以避免液体电解质泄漏，大大提高电池安全性。基于新开发的PVDF/DEE-1:10凝胶聚合物电解质组装的Li||LFP电池可稳定循环800次，且循环倍率高，具有良好的长循环稳定性。该研究为制备新型共晶凝胶聚合物电解质提供了一种有前景的策略，并可丰富DEE体系用于制备高性能LMBs。
       原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202205075。
       文章来源：文章研究院
       谭颖，2010年毕业于中国科学院研究生院高分子化学与物理专业，获理学博士学位。2010 -2020年于中科院长春应用化学研究所从事水溶性高分子及天然高分子材料的基础研究及应用开发工作。现受聘于中国科学院大学温州研究院，主要研究方向：1）生物质功能材料：在进行天然多糖类高分子改性方法学研究的基础上，开展基于淀粉、纤维素、海藻多糖及植物胶的生物质高分子材料的基础研究与应用开发；2）水溶性高分子：开展水溶性单体的溶液聚合与多相聚合研究，开发基于水溶性高分子的系列功能聚电解质及油田、造纸精细化学品。
        郭少军博士，北京大学材料科学与工程系及能源与资源系研究员、博士生导师，中组部计划入选者，世界高被引科学家。郭博士于2005年在吉林大学化学学院获理学学士学位，于2011年1月获中国科学院长春应用化学研究所分析化学博士学位，师从中国科学院院士、著名分析化学家汪尔康研究员。2011年1月前往美国布朗大学化学系师从孙守恒教授。2013年6月入选美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室奥本海默杰出学者。2015年9月加入北京大学工学院。目前获得多项重要的学术奖励和荣誉称号，包括2014和2015年连续两年入选世界高引用率科学家，John Wiley＆Son出版社的“Materials Views”专栏对申请人进行了专访 (2016. 01)，2014年国家计划，2013年奥本海默杰出学者和2012年中国科学院百篇优秀博士论文等。
迄今已在国际著名学术期刊Nature Commun. (1), Chem. Soc. Rev. (2), Acc. Chem. Res. (1), JACS (13), Adv. Mater. (7), Angew. Chem. (5), Nano Lett. (4), ACS Nano (12), Nano Today (1), Adv. Energy Mater. (3)和Energy Environ. Sci. (2)等共发表学术论文170余篇和书章节4部，其中发表论文影响因子大于10的50篇 (通讯/第一作者影响因子大于10的35篇)、ESI Top 1%高引用率文章34篇、ESI Top 0.1%热点文章7篇、亮点文章5篇、封面文章6篇、VIP文章3篇、单篇引用超过100次的34篇和超过600次的3篇。36次被Chemical & Engineering News, Science News, Science Daily, Materials Today, Nano Energy和Physics News等多家刊物和网站专题评论。发表文章已被引用近13000次，H指数为60。