Eletrolitos Sólidos de Polímero Hipercelular Baseados em PEO com Melhoria Simultânea do Transporte Iônico e da Resistência Mecânica

Eletrolitos sólidos de polímero (SPEs) baseados em polietileno óxido (PEO) com não inflamabilidade, flexibilidade de forma e alta estabilidade interfacial SPE/Li estão prontos para ser um facilitador para baterias de lítio em estado sólido, mas sua aplicação é restringida por baixa condutividade iônica à temperatura ambiente e baixa resistência mecânica em altas temperaturas. Neste estudo, polímeros hipercelulares são sintetizados com PEO hipercelular servindo como núcleo estelar e poliestireno linear (PS) servindo como os braços. A estrutura topológica hipercelular suprime a cristalização e facilita o movimento segmentar do PEO, e a hindrance estérica para o movimento segmentar do PEO é ajustada controlando o comprimento médio da cadeia dos segmentos de PEO ramificados. Os braços rígidos de PS se entrelaçam durante a separação de fase e formam ligações cruzadas físicas mecanicamente fortes. Uma bateria de Li/LiFePO4 de estado sólido baseada em nosso SPE hipercelular entrega uma capacidade estável de 142 mAh g–1 a 0.2C devido ao rápido transporte iônico e interfaces eletrolito/eletrodo estáveis.