顆粒在線(xiàn)訊：作為新興的共晶混合物，深共晶電解質(zhì)(DEEs)顯示出鋰金屬電池(LMB)的獨(dú)特性能。然而，有限的選擇和較差的電極兼容性阻礙了它們?cè)?LMB 中的進(jìn)一步發(fā)展。

鑒于此，北京大學(xué)郭少軍教授、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)溫州研究院譚穎研究員報(bào)道了一種由Li-N相互作用誘導(dǎo)的新型1,2-二甲基咪唑(DMIm)基深共晶凝膠聚合物電解質(zhì)。作者證明，將吸電子聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物摻入基于DMIm的DEE中會(huì)改變Li+離子的配位環(huán)境，導(dǎo)致Li+離子的高遷移數(shù)(0.65)和電解質(zhì)與Li負(fù)極之間優(yōu)異的界面穩(wěn)定性。此外，深共晶凝膠聚合物電解質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)異的不可燃性、高離子電導(dǎo)率（30 °C時(shí)為1.67 mS cm-1）和高氧化電壓（高達(dá) 4.35 V vs. Li/Li+）。結(jié)果，基于新開(kāi)發(fā)的深共晶凝膠聚合物電解質(zhì)的Li||LiFePO4電池可以在較寬的倍率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性。

文章要點(diǎn)：

1. FTIR和拉曼結(jié)果表明，給電子DMIm與Li+離子具有很強(qiáng)的配位作用，并且與陰離子有氫鍵相互作用，從而觸發(fā)DE體系的形成。

2. 拉曼光譜和DFT計(jì)算表明，DMIm中的N=C基團(tuán)比TFSI-陰離子中的O=S基團(tuán)更傾向于與Li+離子配位，從而在DEE中形成Li+(DMIm)n配合物。

3. 通過(guò)在DEE電解質(zhì)中摻入PVDF聚合物，吸電子PVDF聚合物鏈可以改變DEE中Li+離子的配位環(huán)境，提高Li+離子的遷移率。

4. 得到的PVDF/DEE-1:10凝膠聚合物電解質(zhì)具有優(yōu)異的不燃性、高離子電導(dǎo)率（1.67 mS cm-1，30 ℃）和良好的界面穩(wěn)定性。此外，PVDF/DEE-1:10凝膠聚合物電解質(zhì)可避免電解液泄漏，大大提高電池安全性。

5. 基于PVDF/DEE-1:10凝膠聚合物電解質(zhì)的Li||LFP電池即使在2C的高倍率下也可以穩(wěn)定循環(huán)800次，表明其具有優(yōu)異的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性。

圖1 電解質(zhì)的紅外和拉曼表征

圖2電解質(zhì)的核磁及可燃性表征

圖3 電解質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)表征

圖4 對(duì)稱(chēng)電池及全電池性能