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导读
固态锂金属电池（SSLMB）由于其高能量密度和安全水平而被认为是有前途的下一代电池。固态电解质是SSLMB的重要组成部分，SSLMB的实际应用受到固态聚合物电解质（SPE）的影响。
基于以上现状，哈尔滨工业大学安茂忠教授、白永平教授，上海大学陈国荣副研究员等在国际知名期刊Chemistry of Materials上发表题为“Design Strategies for Polymer Electrolytes with Ether & Carbonate Groups for Solid-State Lithium Metal Batteries”的论文。Yanbiao Zhao为本文第一作者。
具体而言，本文就官能团系统地讨论带有醚基的聚醚和带有碳酸酯基的聚碳酸酯的特性及其发展。另外，还研究了共聚物中两个官能团的协同作用以及设计具有综合性能的固相萃取的有前途的研究方向。
随后，作为影响使用SPEs开发SSLMBs的关键因素，将讨论锂盐的进展和界面修饰的成就。最后，将揭示SSLMB的当前状况。另外，将提供未来的观点来指导高性能SSLMB的聚合物电解质的未来设计
背景简介
1.固体聚合物电解质（SPE）
固体聚合物电解质（SPE）到1990年代开发出第一款带有液体电解质的商用锂离子电池为止，在改善离子电导率方面取得了许多有意义的成就。由于对特定能量密度和电池安全性的要求不断增长，特别是考虑到近年来大型储能和电动汽车（EV）的快速发展，SPE由于适用于锂金属而备受关注。与具有电解质/电极界面差，空气稳定性差和成本高的无机固体电解质相比，SPEs具有柔韧性，可以使电解质和电极之间实现良好的接触。此外，固相萃取由于其重量轻而可以实现高能量密度电池，而无论其良好的可加工性和低成本如何。因此，从商业化的角度来看，固相萃取应迅速应用于产品。对于实际应用来说，提高聚合物电解质的室温电导率是一个巨大的挑战。
在实际应用中往往需要某些特性：适用于高压阴极的宽电化学稳定窗口（> 4.5 V），高锂离子传递数可以减弱浓度极化，良好的机械强度可以抑制锂树枝状晶体，以及极好的化学稳定性，可保持较长的循环寿命。
2. 聚合物结构设计
近来，聚合物的结构设计引起了相当大的关注。因为聚合物的不同官能团起着不同的作用；例如，高介电常数基团有助于锂盐的解离，并且具有低Tg的柔性链有助于锂离子沿链运动。许多文章都讨论了固相萃取及其在锂电池中的应用。
但是，他们只总结了不同类型的SPEs或仅关注在一种SPE上，并且没有详细讨论不同SPE的功能组和基于其特征的结构设计。
核心内容
在这项工作中，作者首先概述两种类型的广泛发展研究了带有醚基和脂肪族聚碳酸酯聚合物的聚醚的固相萃取与碳酸酯基团讨论了各自的特征和发展有关其功能组的详细信息。在讨论的基础上特性和锂离子传导机理，基于醚/碳酸盐被认为是有前途的研究领域的共聚物着眼于两种功能基团的协同作用。
此外，锂盐的开发，界面优化可能会明显影响还从功能组的角度讨论了SPE的实际应用。最后，总结了SSLMB中的应用程序。此文章将激发研究人员进行固相萃取聚合物基质的结构设计并做出贡献来提高SPE和SSLMB的性能。
图二.
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