固态锂金属电池被认为是下一代高能量密度电池。然而，它们的固体电解质存在离子电导率低、界面性能差、生产成本高等问题，限制了其商业化应用。

近日，深圳大学朱才镇，田雷提出了一种解决低离子电导率和聚合物电解质/电极不相容问题的策略，通过直接热成型醋酸纤维素（CLA）来制造准固态复合聚合物电解质。

文章要点

1）CLA 上的乙酸酯 (CH₃COO^-)打破了纤维素链之间的大氢键相互作用，并提供了高速的Li⁺传输通道。通过与 LATP 结合，形成的复合电解质(C-CLA-10 QPE) 显示出 0.85 的高Li⁺迁移数 (t_Li+)，通常高于大多数聚合物电解质。

2）C-CLA-10 QPE可实现超过1800小时的高度稳定的锂剥离/电镀循环，显示出优异的电化学稳定性和与电极的界面接触。此外，LFP|C-CLA-1 QPE|Li电池显示出140 mAh g⁻¹的可逆放电容量和1 C 下 4.2 V的高工作截止电压。重要的是，该电池表现出出色的长期循环稳定性（1200 次循环后为 97.7%）。

这项工作为制备低成本和高性能固态电池提供了一种有前途的策略。

参考文献：

Dai Wang, et al, Low-Cost, High-Strength Cellulose-based Quasi-Solid Polymer Electrolyte for Solid-State Lithium-Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202302767

DOI: 10.1002/anie.202302767

https://doi.org/10.1002/anie.202302767

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