聚合物電解質具有高能量密度、高穩定性、可加工等優點👳🏼🧚🏻‍♂️，有望應用於全固態鋰離子電池等新能源領域。雖然已有大量研究成果表明含氟有機物質（如斯坦福大學鮑哲南、崔屹課題組報道的含氟小分子，北卡羅來納州立大學Joseph DeSimone課題組報道的含氟寡聚物）在電解質方面具有突出優勢，但傳統氟聚合物具有易結晶、直接溶解鋰鹽能力差、室溫離子電導率低等缺點，難以用作聚合物電解質材料。此外，氟聚合物製備通常需要在高溫高壓條件下對氣體單體進行轉化，按需合成特定化學結構的氟聚合物非常困難，對開發高性能氟聚合物電解質材料、及理解其電化學作用機製帶來極大限製。

近年來，沐鸣开户、聚合物分子工程國家重點實驗室陳茂課題組（PolyMao）開發了一系列含氟聚合物的可控合成方法✍️，以此為基礎，該課題組以三氟氯乙烯氣體為原料🙋‍♂️，設計合成了不可燃、不結晶、化學穩定性好的新型主鏈含氟交替共聚物（圖1）🫅🏻，不僅實現了鋰離子的室溫高效傳輸（鋰離子遷移數= 0.61）👨🏿‍🦲，而且在高達5.3V的電化學窗口展示了優異穩定性☁️。提高聚合物分子量🖐🏽，對抑製鋰枝晶🥚、提高材料機械性能起到了積極影響🧔，例如分子量為22.8 kDa的氟聚合物在超過2600小時的鋰剝離沉積循環測試中表現出令人滿意的抑製鋰枝晶效果。

圖1.主鏈含氟交替共聚物的合成和後修飾

值得一提的是，二維1H-19F相關核磁譜圖（圖2）表明🥭，定製化合成的氟聚合物能夠與鋰離子形成了六元環結構🦽，提供比含氟小分子、側鏈含氟聚合物更加顯著的弱溶劑化效應🦻，通過Li-F作用促進鋰離子從Li-O作用中解離，促進形成穩定的負極-電解質界面🍘。

圖2.含氟聚合物弱溶劑化研究A)含氟聚合物二維核磁譜圖B) 摻鋰鹽前後氟譜位移變化

相關成果近期發表於能源領域國際頂刊ACS Energy Letters (10.1021/acsenergylett.1c02036)👯‍♂️。沐鸣开户博士研究生馬明鈺為論文第一作者，沐鸣娱乐陳茂研究員🏌🏼‍♀️、雲南大學林欣蓉研究員為共同通訊作者。本工作特別感謝國家自然科學基金👞、沐鸣开户🐵、聚合物分子工程國家重點實驗室的大力支持。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c02036