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  鋰金屬電池因其鋰金屬負極最低的電化學電位（-3.04 V）和最高理論容量（3860 mAh g^-1）而受到了廣泛關注，其相較于用石墨負極的鋰離子電池，能量密度可以提升約45%。然而鋰金屬表面非均勻的鋰離子沉積導致的枝晶生長問題造成的短路問題和低庫倫效率也限制了其發展。利用固態電解質替代液態電解質是調節鋰離子沉積進而抑制鋰枝晶生長的有效手段。聚合物固態電解質具有柔性，界面相容性好和安全性佳等優點，但是其低離子電導和界面不穩定性限制了其應用。

  氟化策略近年來一直是聚合物固態電解質的研究重點，因為氟化策略可以在鋰金屬表面通過形成諸如LIF等SEI組分從而使得鋰離子的沉積更加均勻，使得電池的循環穩定性更佳。但是氟化聚合物一直面臨著原位聚合程度低，聚合動力學慢等缺點。因此，開發出原位聚合的氟化體系，克服氟化體系聚合困難的問題并能夠利用氟化聚合物對鋰金屬的穩定作用助力鋰電池的循環至關重要。

  近日，北京大學楊槐教授和北京科技大學胡威團隊開發了一種利用熔噴布增強的部分氟化固態電解質（PFMC-SPE）。其利用部分氟化的丙烯酸酯單體配方通過浸潤熔噴布后紫外光聚合成膜構筑出PFMC-SPE體系。該體系由于熔噴布而改善了力學性能；同時利用部分氟化的策略克服了氟化單體聚合難度高，聚合動力學慢，聚合程度低的問題，同時也保留了氟化體系通過SEI的形成對電化學性能的提升作用。PFMC-SPE具有優異的室溫離子電導（1.0 mS/cm），同時具有寬的電化學穩定窗口（大于5.0V）。此外，以鋰金屬為負極磷酸鐵鋰為正極的電池可以在30℃和1.0 C的倍率下循環750圈，放電容量從141.2 mAh g^-1增加到119.6 mAh g^-1，體現了優越的循環穩定性。該工作提出的價廉熔噴布增強和部分氟化策略在開發下一代穩定固態鋰電池方面十分具有前景。

【文章亮點】

  1.提出部分氟化的策略

圖5 電池性能 a)PFMC-SPE倍率性能。b) 不同倍率下Li/PFMC-SPE/LFP電池在30 ℃下循環的電壓曲線。c)Li/PFMC-SPE/LFP電池在30℃下1.0C時的放電比容量和庫侖效率。d) 不同循環圈數下Li/PFMC-SPE/LFP電池在30 ℃下循環的電壓曲線。e) 相似氟化體系循環性能對比。

  原文鏈接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211285523009126