陈茂课题组开发含氟聚合物的可控合成方法 助力提升锂电池界面稳定性

作者:摄影: 视频: 来源:高分子科学系发布时间:2021-12-10

复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室陈茂课题组开发了一系列含氟聚合物的可控合成方法,相关成果近期发表于能源领域国际顶刊《能源快报》(ACS Energy Letters  10.1021/acsenergylett.1c02036)。

聚合物电解质具有高能量密度、高稳定性、可加工等优点,有望应用于全固态锂离子电池等新能源领域。但传统氟聚合物具有易结晶、直接溶解锂盐能力差、室温离子电导率低等缺点,难以用作聚合物电解质材料。此外,氟聚合物制备通常需要在高温高压条件下对气体单体进行转化,按需合成特定化学结构的氟聚合物非常困难。

课题组以三氟氯乙烯气体为原料,设计合成了不可燃、不结晶、化学稳定性好的新型主链含氟交替共聚物,不仅实现了锂离子的室温高效传输,而且在高达5.3V的电化学窗口展示了优异稳定性。对抑制锂枝晶、提高材料机械性能起到了积极影响。

在这项研究中,定制化合成的氟聚合物与锂离子形成了六元环结构,提供比含氟小分子、侧链含氟聚合物更加显著的弱溶剂化效应,促进形成稳定的负极-电解质界面。高分子科学系博士研究生马明钰为论文第一作者,复旦大学陈茂研究员、云南大学林欣蓉研究员为共同通讯作者。

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c02036


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