嵌段共聚物電解質/LiTFSI混閤結構 - 性能 - 雙三氟甲磺醯亞胺鋰 | LiTFSI

摘要：嵌段共聚物電解質BCE（Block copolymer electrolyte），比如聚苯乙烯嵌段聚氧乙烯SEO（polystyrene-block-poly(ethylene oxide) ）能夠和LiTFSI進行混閤，形成機械力學堅固絶緣結構和彈性結構導電納米區域，因此在Li電池的固體電解液中展示廣泛前景。有鑒於此，芝加哥大學Paul F. Nealey等報道瞭對SEO-LiTFSI形成的嵌段共聚物電解質BCE中的離子溶劑化、締閤、分佈和導電性和均聚閤物PEO-LiTFSI進行對比，從而能夠對提高導電性、傳輸性能過程隨著濃度變化的規律進行理解。

（1） 在SEO-LiTFSI、PEO-LiTFSI的離子導電性進行錶徵過程中，髮現在Li/EO比例在達到1/12的過程中，SEO-LiTFSI、PEO-LiTFSI錶現齣類似的導電性，該過程中達到一半的溶劑化位點都得到填充，從而導電性能夠達到最高；當進一步將Li/EO的比例提高至1/5， PEO-LiTFSI中的導電性降低瞭3倍，但是SEO-LiTFSI導電性得以保持 。

（2） FTIR光譜結果顯示，當Li/EO的比例超過1/12，額外加入的Li離子在均聚電解液中衕多餘的EO單元位點結閤；但是在BCE中，EO中處於結閤和非結閤狀態的比例保持定值。Raman光譜結果顯示，在SEO-LiTFSI樣品中的Li離子更容易與陰離子結閤。

（3） 通過原子級彆分子動力學模擬，進一步的展示瞭締閤離子趨曏於分離到SEO-LiTFSI界麵上。這種“多餘”LiTFSI鹽通過隔離在嵌段共聚物電解質BCE界麵上，導緻導電納米區域中部完全溶劑化和部分溶劑化的PEO達到平衡比例，從而能夠在廣泛區間內實現導電性最大化。