固態(tài)聚合物電解質(zhì)（SPEs）可用來(lái)替換液態(tài)電解液以提升鋰金屬電池（LMBs）的安全穩(wěn)定性，但是，大部分SPEs在室溫下的離子導(dǎo)電性極低（10-7 ~ 10-5 S cm-1），無(wú)法滿足實(shí)際使用需求。據(jù)報(bào)道，離子導(dǎo)電率由自由離子數(shù)和離子遷移率所決定。其中，自由離子來(lái)自于鋰鹽的解離。提高聚合物基體的介電常數(shù)（εr）能促進(jìn)鋰鹽解離，但即使是εr相對(duì)較高的聚偏氟乙烯（PVDF），在沒有無(wú)機(jī)陶瓷或殘留溶劑的幫助下，其室溫離子電導(dǎo)率也很難超過10-5 S cm-1。離子遷移率高度依賴于SPEs中離子的輸運(yùn)行為。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，SPEs中離子的傳輸主要發(fā)生在非晶區(qū)，晶區(qū)通常認(rèn)為不能傳輸鋰離子。PVDF屬于半晶聚合物，其結(jié)晶度通常能達(dá)到40%左右，若晶區(qū)無(wú)法傳輸鋰離子，PVDF SPEs的室溫離子電導(dǎo)率將很難獲得大幅度提升。
圖1. 含偶極缺陷的PVDF（d-PVDF）和普通PVDF的離子傳輸機(jī)制圖
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/EE/D4EE03467H
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