Abstrak
Abstrak: Pengembangan baterai logam-litium solid-state tegangan tinggi (HVSSLMB) sangat dibatasi oleh transpor ion yang tidak stabil, stabilitas oksidatif yang tidak memadai, dan kompatibilitas antarmuka elektroda-elektrolit (EEI) yang buruk dari elektrolit padat konvensional. Di sini, kami melaporkan elektrolit polimer yang terjerat secara topologi yang menampilkan rantai samping ganda ionofilik-protonasi. Gugus fungsi ionofilik pada rantai samping ini menyediakan situs koordinasi yang melimpah, yang secara signifikan meningkatkan transpor Li+, sementara gugus karboksil (–COOH) yang terekspos menginduksi protonasi pada permukaan katode, yang secara efektif menekan migrasi ion logam transisi (TM). Jaringan polimer yang terjerat secara topologi memastikan distribusi medan listrik yang seragam, mengurangi pelepasan oksigen kisi, dan mempertahankan konduksi Li+ yang berkelanjutan. Hasilnya, elektrolit ini mencapai konduktivitas ionik suhu ruangan yang tinggi sebesar 0,81 mS cm−1 dan stabilitas oksidasi hingga 4,9 V. Selain itu, spesies anorganik yang terbentuk in situ (LiF, Li2O, dan Li2CO3), menstabilkan EEI, memungkinkan siklus sel simetris yang stabil selama 2000 jam. Baterai yang dirakit dengan katode Li1.2Ni0.13Mn0.54Co0.13O2 (LRMO) bertegangan tinggi mempertahankan kapasitas spesifik sebesar 217,37 mAh g−1 setelah 250 siklus, dan sel kantong tingkat Ah yang memanfaatkan katode LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) menunjukkan kinerja siklus yang stabil selama 150 siklus. Temuan ini menunjukkan janji besar dari strategi ini untuk pengembangan baterai logam litium berdensitas energi tinggi dengan kinerja siklus yang luar biasa dan stabilitas jangka panjang.
Elektrolit Polimer Jaringan Terjerat Topologi dengan Rantai Samping Ganda Ionofilik–Protonasi untuk Baterai Logam-Litium Tegangan Tinggi
