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復合固體聚合物電解質(CSPE)具有制備簡單、成本低等優(yōu)點，長期以來一直被認為是最有前途的全固態(tài)鋰電池候選材料之一。然而，物理混入聚合物基體中的無機填料與聚合物的相互作用較弱，容易團聚，限制了CSPE離子電導率和Li⁺遷移數(shù)的進一步提高。

近日，上?？萍即髮W謝琎（通訊作者）等人證明了ZnO量子點可以通過氣相滲透(VPI)(原子層沉積(ALD)的一種特殊變體)被化學結合到聚氧乙烯(PEO)基體中。ZnO量子點與PEO聚合鏈有很強的化學相互作用，抑制了PEO的結晶，增強了Li⁺的導電性。

VPI-ZnO/PEO的生長機理

由于相互作用很強，ZnO量子點均勻分布在PEO基固體電解質基體和上表面，導致與Li金屬的界面電阻顯著降低。結果表明，采用VPI-ZnO/PEO/LiTFSI CSPE的NCM811|Li半電池具有較高的放電容量。

材料的表征：PEO/LiTFSI（黑色），PM ZnO/PEO/LiTFSI（藍色）和VPI ZnO/PEO/LiTFSI（紅色）

這一結果可能會成為一種更普遍的方法的模型，即使用VPI在高性能鋰金屬電池的CSPE中引入強烈的聚合物-填料相互作用。

VPI-ZnO和商用ZnO納米粒子在SPE中的分布和形貌

Vapor Phase Infiltration of ZnO Quantum Dots for All-Solid-State PEO-Based Lithium Batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.ensm.2021.09.010)

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上科大謝琎EnSM：全固態(tài)PEO基鋰電池用ZnO量子點的氣相滲透

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