含DMF复合聚合物电解质

锂离子电导率提升一倍

微量的DMF被陶瓷填料吸附后，在不牺牲锂金属界面稳定性的前提下将锂离子电导率提升一倍，解决了DMF与锂金属反应导致界面恶化的难题。

Zhu, Jianxun · Shuang, He · Tian, Huayang · Hu, Yiming · Xin, Chen · Xie, Xiaoxin · 张利鹏 · 高健 · Hao, Shumeng · 周伟东 · 张立群

Advanced Functional Materials 2023

参数信息

锂离子电导率提升

2 倍

DMF含量阈值（PEO基）

2.2 wt.%

DMF含量（PVDF基）

8 wt.%

技术优势

电导率翻倍

在PEO基体系中，仅添加≈0.25 wt.% DMF并吸附于陶瓷填料，即可使锂离子电导率比无DMF时提高至原来的两倍。

稳定锂金属界面

PEO基体系中，当DMF含量控制在≈0.25 wt.%时，可与锂金属形成稳定界面，避免DMF还原导致的界面恶化。

匹配高电压正极

PVDF基含DMF电解质具有高电压稳定性，与高电压正极匹配时表现出更好的循环性能。

应用场景

• 固态锂电池：PEO基含DMF电解质膜可直接替换现有电解质，提升电导率且界面稳定，简化固态电池制造。
• 锂金属电池：精确控制DMF含量（≤0.25 wt.%）可避免锂金属界面反应，使电解质与锂金属负极稳定匹配。
• 聚合物电解质：系统阐明了DMF在PEO和PVDF基聚合物电解质中的不同存在形式及其对电导率和界面稳定性的影响规律。
• 高电压正极：PVDF基含DMF电解质因高电压稳定性，可在高电压正极电池中实现更好的循环性能。