双氟聚合物复合电解质

5.58V 稳定窗口

通过引入氟化聚酰亚胺调控PVDF-HFP的晶态-非晶态结构，形成连续离子导电网络，同时提升机械强度与锂离子传输，实现高能量密度全固态锂金属电池。

Tianyu, Lu · 王子云 · Wenhui, Pan · DeZhi, Pan · 李唯真 · 甘文君 · 张敏 · 宋仕强

Journal of Energy Storage 2026

具体参数

电化学稳定窗口

{'zh': '5.58', 'en': '5.58'} V

离子电导率

{'zh': '4.34×10−4', 'en': '4.34×10−4'} S·cm−1

锂离子迁移数

{'zh': '0.63', 'en': '0.63'}

对称电池循环过电位

{'zh': '25', 'en': '25'} mV

对称电池循环时长

{'zh': '3000', 'en': '3000'} h

全电池放电比容量

{'zh': '168.4', 'en': '168.4'} mAh·g−1

全电池循环容量保持率

{'zh': '88.3', 'en': '88.3'} %

技术优势

电压窗口够宽

电化学稳定窗口达到 5.58 V，能匹配高电压正极材料，不必担心电解质氧化分解。

离子迁移快

氟化聚酰亚胺调控结晶结构后形成连续离子导电网络，离子电导率达 4.34×10−4 S·cm−1，锂离子迁移数 0.63。

循环寿命长

对称锂电池在 1 mA·cm−2 下稳定循环超过 3000 小时，过电位仅 25 mV，说明锂沉积/剥离界面稳定。

全电池容量高

以 LiFePO4 为正极的全电池在 0.2 C 下放电容量达 168.4 mAh·g−1，循环 600 圈后容量保持率 88.3%。

应用场景

• 固态锂电池电解质：替代液态电解质，从根源消除漏液和燃烧风险，同时保持高离子电导。
• 高比能锂金属电池：宽窗口和稳定界面让锂金属负极配对高电压正极成为可能，提升能量密度。
• 柔性固态电池：柔性聚合物膜可弯曲，适合可穿戴或异形电池的电解质层。