Conducteur ionique modifié par anions avec transformation conformationnelle en chaîne pour stabiliser la phase interfaciale des batteries au lithium métal haute tension

Résumé Dans les batteries au lithium métal à état solide (SSLMBs), la couche interfaciale inhomogène électrolyte-électrode aggrave la stabilité interfaciale, entraînant un transport discontinu des ions/de charge interfaciaux et une dégradation continue de l'électrolyte. Ici, nous avons construit un conducteur ionique modulé par anions (AMIC) qui permet la construction in situ d'interphases électrolyte/électrode pour des SSLMBs haute tension en exploitant des transitions conformationnelles sous de multiples interactions entre le polymère et les anions de sel de lithium. Les anions modulent le comportement de décomposition du polycarbonate de vinyle supramoléculaire (PVC) à l'interface électrode en changeant la conformation spatiale des chaînes polymériques, ce qui améliore encore le transport des ions et stabilise la morphologie interfaciale. De plus, l'AMIC affaiblit la "Li + ‐solvatation" et augmente les sites de transport de Li +, améliorant ainsi le nombre de transport des ions lithium (t Li + =~0,67). Par conséquent, la cellule Li || LiNi 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 O 2 maintient environ 85 % de rétention de capacité et une efficacité coulombique >99,8 % après 200 cycles à une tension de coupure de charge de 4,5 V. Cette étude fournit une nouvelle compréhension de la régulation par les anions de sel de lithium du comportement des segments de chaîne polymérique dans l'électrolyte polymère à état solide (SPE) et met en évidence l'importance de l'environnement ionique dans la construction des phases interfaciales et de la conduction ionique.