液晶网络单离子导体

锂迁移数0.98

利用液晶聚合物网络的自组装有序通道实现锂离子高效传输，同时抑制锂枝晶生长，为准固态锂离子电池提供高安全性和高电压稳定性。

Peng, Hui · 黄文 · 刘玮 · 杨永刚 · 周群 · 李艺

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

具体参数

锂离子迁移数

{'zh': '0.98', 'en': '0.98'}

电化学稳定窗口

{'zh': '5.2', 'en': '5.2'} V

离子电导率（添加0.5 M锂盐后）

{'zh': '5.04 × 10-4', 'en': '5.04 × 10-4'} S cm-1

技术优势

迁移数近1

单离子导体固定阴离子，锂离子迁移数高达0.98，几乎消除浓差极化。

窗口够宽

电化学稳定窗口达5.2 V，可匹配高电压正极材料，提升电池能量密度。

加盐不碍事

添加0.5 M锂盐后离子电导率提高28倍，迁移数仍保持0.85，兼顾电导率与选择性。

应用场景

• 准固态电解质：直接用于制备准固态电解质膜，替代传统液态电解液，提升安全性。
• 高安全锂电池：高迁移数抑制浓差极化和枝晶生长，从根源降低热失控风险。
• 锂金属电池：有序通道引导锂均匀沉积，抑制枝晶，延长锂金属负极寿命。
• 液晶聚合物：利用液晶自组装形成有序离子通道，实现高效单离子传导。
• 固态电池：与聚合物基体复合制备准固态电解质，兼顾加工性与界面接触。