锂金属电池因其锂金属负极最低的电化学电位（-3.04 V）和最高理论容量（3860 mAh g^-1）而受到了广泛关注，其相较于用石墨负极的锂离子电池，能量密度可以提升约45%。然而锂金属表面非均匀的锂离子沉积导致的枝晶生长问题造成的短路问题和低库伦效率也限制了其发展。利用固态电解质替代液态电解质是调节锂离子沉积进而抑制锂枝晶生长的有效手段。聚合物固态电解质具有柔性，界面相容性好和安全性佳等优点，但是其低离子电导和界面不稳定性限制了其应用。

  氟化策略近年来一直是聚合物固态电解质的研究重点，因为氟化策略可以在锂金属表面通过形成诸如LIF等SEI组分从而使得锂离子的沉积更加均匀，使得电池的循环稳定性更佳。但是氟化聚合物一直面临着原位聚合程度低，聚合动力学慢等缺点。因此，开发出原位聚合的氟化体系，克服氟化体系聚合困难的问题并能够利用氟化聚合物对锂金属的稳定作用助力锂电池的循环至关重要。

  近日，北京大学杨槐教授和北京科技大学胡威团队开发了一种利用熔喷布增强的部分氟化固态电解质（PFMC-SPE）。其利用部分氟化的丙烯酸酯单体配方通过浸润熔喷布后紫外光聚合成膜构筑出PFMC-SPE体系。该体系由于熔喷布而改善了力学性能；同时利用部分氟化的策略克服了氟化单体聚合难度高，聚合动力学慢，聚合程度低的问题，同时也保留了氟化体系通过SEI的形成对电化学性能的提升作用。PFMC-SPE具有优异的室温离子电导（1.0 mS/cm），同时具有宽的电化学稳定窗口（大于5.0V）。此外，以锂金属为负极磷酸铁锂为正极的电池可以在30℃和1.0 C的倍率下循环750圈，放电容量从141.2 mAh g^-1增加到119.6 mAh g^-1，体现了优越的循环稳定性。该工作提出的价廉熔喷布增强和部分氟化策略在开发下一代稳定固态锂电池方面十分具有前景。

【文章亮点】

  1.提出部分氟化的策略

图5 电池性能 a)PFMC-SPE倍率性能。b) 不同倍率下Li/PFMC-SPE/LFP电池在30 ℃下循环的电压曲线。c)Li/PFMC-SPE/LFP电池在30℃下1.0C时的放电比容量和库仑效率。d) 不同循环圈数下Li/PFMC-SPE/LFP电池在30 ℃下循环的电压曲线。e) 相似氟化体系循环性能对比。

  原文链接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211285523009126