Eletrolito de Polímero Condutor Tridimensional Formado In Situ para Baterias de Lítio Metálico de Estado Sólido com Alta Carga de Catodo

RESUMO A baixa condutividade iônica dentro de cátodos de alta carga limitou significativamente a aplicação de eletrólitos poliméricos sólidos em baterias recarregáveis. Neste trabalho, um eletrólito polimérico sólido com uma rede condutora tridimensional é obtido pela polimerização in situ do carbonato de vinil etileno (VEC) com a ajuda do reticulador dipentaeritrítol hexaacrilato (DPHA) em baterias de lítio metálico (LMBs) de estado sólido. A fraca coordenação do Li + com grupos C═O e C─O promove a dissociação e o transporte do Li + . O eletrólito P(VEC–DPHA) obtido permite um caminho de transporte rápido e ordenado para o Li + e dificulta o transporte de TFSI − , resultando em uma condutividade iônica notável (2,53 × 10 −4 S cm −1 ), um alto número de transferência de Li + (0,47) e uma ampla janela eletroquímica (5,1 V). Uma taxa total de retenção de capacidade de 87,38% de LiNi 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 O 2 ||Li é alcançada após 200 ciclos a 0,2 C. O P(VEC–DPHA) também pode fornecer ciclos estáveis sob condições rigorosas de alta taxa (1 C), alta carga de cátodo (10,83 mg cm −2 ) e célula de bolsa de alta densidade de energia (421,8 Wh kg −1 , carga de cátodo de 25 mg cm −2 ). Este trabalho fornece novas perspectivas para o design de eletrólitos poliméricos altamente condutores e LMBs de alta densidade de energia.