导语

导读：LMB被认为是高能量密度存储的候选者，因为与通常使用石墨型阳极的商业上公认的LIB相比，LMB具有高的比容量和体积容量。可利用电池容量的增加需要更高的安全标准，这可以通过调用不包含高蒸气压成分（如液体电解质）的固体聚合物电解质来实现。

01工作介绍

为了超越锂金属电池中的聚环氧乙烷，近日，德国慕尼黑亥姆霍兹研究所Gunther Brunklaus等团队提出了一种混合聚合物/低聚物电池设计，其中酯低聚物在40 C下，在活性质量负载高达11 mg cm 2（LiNbO3涂层）的较厚复合阴极内提供0.2 mS cm-1的高离子电导率LiNi0.6Mn0.2Co0.2（NMC622），而30µm薄骨架支撑的聚合物电解质提供了机械稳定性。

图1、由ε-己内酯通过开环聚合制备的聚合物电解质，产生超支化聚合物GCD-PCL或先前报道的三臂星形聚合物Bt-PCL。

示意图1、a） 从“第一代”到“第二代”基于聚合物的LMB混合电池设置：较薄的锂金属和固体聚合物电解质，阴极较厚（高质量负载）。

图2、a）5µm PE隔膜的扫描电子显微镜（SEM）图像（顶视图）

图3、xGCD-PCL和xPEO的电化学测量。

图4、a）xBt-PCL和PCL400的总离子电导率。

图5、a） NMC622阴极在40 C、外加电流（0.1 C，10分钟）和前几个充电步骤中产生的电压响应下，在有/没有己内酯低聚物的情况下，恒电流间歇滴定曲线与时间的关系。b）导出的锂离子扩散系数作为比容量的函数。

图6、NMC622|SPE|第二代装置中的Li电池（除了xBt-PCL:100µm厚），PCL400在0.25C下循环。

03结论

本工作引入了一种用于聚合物基固态电池的有前途的混合电池概念，以达到更快的充电条件，并减少电池组件和最终电池的总厚度，从而提高可用电池能量密度。骨架支撑的聚合物电解质允许无溶剂制造超薄膜，从而降低整体内部电阻和电荷转移电阻。

值得注意的是，所得的整体单电池层厚度低于150µm，可提供356 Wh L 1的预计优异能量密度，甚至高于Bolloré的PEO基电池，也优于其他报道的电池系统。