平衡非共价相互作用以提升锂电池中聚合物电解质性能的策略

固体聚合物电解质 (SPEs) 是推进下一代锂电池的核心，提供固有的安全性和与高能量密度锂金属阳极的兼容性。然而，它们的性能受到低离子导电性、有限的锂迁移数和受阻的界面电荷转移的限制。最近的研究揭示了这些限制与聚合物链、锂阳离子和对离子之间的非共价相互作用集密切相关。在本观点中，我们强调合理控制这些相互作用如何能够减轻结晶度、促进电荷转移并增强锂电池的整体性能。我们讨论了代表性的策略，包括减少锂-聚合物相互作用、增强阴离子-聚合物相互作用和改变锂-醚溶剂结构，重点强调它们对聚乙烯氧化物（PEO）体系中离子运输的机制影响。在PEO之外，我们考察了单离子导体和替代聚合物结构。最后，我们提出利用高质量数据库和预测描述符的数据驱动方法，加速聚合物电解质的合理设计。通过将分子层面的见解与计算策略相结合，非共价相互作用工程成为实现高性能、安全且可拓展锂电池的强大范式。