高熵PVDF基电解质

超长循环固态锂金属电池

通过TEGDME与LiNO3协同调控，同时改善体相离子传输动力学与界面稳定性，实现室温固态锂金属电池超长循环。

Kaibo, Fan · Jie, Chen · Biao, Wang · Kao, Cao · Chenyang, Zhang · Jun, Chen · 赵勇 · Yuan, Jiren · Hu, Zhengguang · 王立

Nano Energy 2026

具体参数

离子电导率

{'zh': '0.65', 'en': '0.65'} mS cm⁻¹

临界电流密度

{'zh': '1.8', 'en': '1.8'} mA cm⁻²

循环寿命（0.5 C）

{'zh': '1200', 'en': '1200'} 次

循环寿命（1 C）

{'zh': '1000', 'en': '1000'} 次

循环寿命（2 C）

{'zh': '800', 'en': '800'} 次

循环寿命（10 C）

{'zh': '520', 'en': '520'} 次

−10 °C循环寿命

{'zh': '800', 'en': '800'} 次

技术优势

踢走DMF

TEGDME和NO3⁻的强亲核性削弱Li⁺···DMF相互作用，从内溶剂化鞘中剥离45.96%的DMF，减少界面副反应。

松开PVDF

同样机理使PVDF从内层溶剂化鞘中剥离46%，降低链段对Li⁺的锚定，加快离子去溶剂化。

高熵扰动

多样溶剂化配体提升混乱度，打破以DMF/PVDF为主的初始Li⁺溶剂化态，拓宽配位环境。

界面升级

NO3⁻和TEGDME主导的Li⁺溶剂化态具有高HOMO/LUMO能级，构筑富无机双层界面，提升稳定性。

应用场景

• 固态锂金属电池：替代液态电解液，从本源消除漏液与燃烧风险，并兼容锂金属负极。
• 高比能锂电池：搭配锂金属负极，将能量密度推至400 Wh kg⁻¹以上，突破现有商用电池上限。
• 电化学储能器件：为电网储能、电动汽车提供安全且长寿命的固态电池核心组件。
• 电池测试与表征：作为高离子电导率与长循环的基准样品，用于标定固态电池测试方法。