北京大学的科学家王雪锋在《自然·通讯》上发表了一篇论文，他提出了一种独特的聚合物电解质技术，可以用来生产性能优异的锂离子电池。

2024-03-25 生活常识关注公众号

北京大学夏定国教授、中国科学院物理研究所王雪锋研究员成功合成了一种新型三嵌段共聚物——PVCA-PVFH-PVCA，其中包含丙烯腈、马来酸酐和碳酸亚乙烯酯，用于制备纳米复合材料，在充放电实验中，显示出良好的机械性能和抗拉强度，表现出优秀的循环稳定性。

基于固态电解质的锂金属电池具有高能量密度和高安全性的优势，但存在离子电导率低和界面接触不良等问题。为了提高富锂锰基氧化物阴极与电解质之间的界面稳定性，有必要开发新的聚合物电解质。

近日，北京大学夏定国教授、中科院物理所王雪锋研究员报告了一种基于聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）（PVFH）基体和由丙烯腈、马来酸酐和碳酸亚乙烯酯制备的共聚稳定剂（PVCA）的缠结缔合聚合物电解质（PVFH-PVCA）。研究发现，PVFH-PVCA电解质的缠结结构赋予其优异的机械性能，消除了循环过程中枝晶生长产生的应力，并形成了稳定的界面层，使锂/锂对称电池在8 mA cm

-2的条件下可稳定循环4500小时以上。此外，PVCA可作为稳定剂，促进形成电化学性能稳定的阴极-电解质相间层。结果，它具有较高的比容量和出色的循环稳定性，经过400次循环后容量保持率为84.7%。Li

1.2Mn

0.56Ni

0.16Co

0.08O

2/PVFH-PVCA/Li全电池在1 C条件下循环125次（截止电压为4.8 V）后放电容量稳定在~2.5 mAh cm

-2。

文章要点：

1. 这项工作成功合成了一种新型三嵌段共聚物，特别是由丙烯腈（AN）、马来酸酐（MA）和碳酸亚乙烯酯（VC）组成的共聚物稳定剂（简称 PVCA），并将其与PVFH混合，开发出一种新型耐高压凝胶聚合物电解质（简称PVFH-PVCA）。

2. 由于腈基、酯基和酸酐基团的综合功能特性，该体系具有很高的离子传导性和很强的抗氧化潜力。重要的是，PVCA中的强极性基团与PVFH相互作用，促进了高密度缠结结构的形成，从而有效改善了凝胶聚合物电解质的机械性能，使其抗拉强度达到惊人的19.83 MPa。

3. 结果，以富锂锰基材料为阴极、金属锂为阳极组装的基于PVFH-PVCA电解质的电池具有较长的循环寿命和较高的放电容量。此外，在LiCoO

2 (LCO)||Li电池、LiFePO4 (LFP)||Li电池和LiNi

0.95Co

0.05O

2 (NC95)||Li电池中也实现了类似的改进，这证明了PVFH-PVCA作为一种前瞻性聚合物电解质的普遍适用性。

图1 用于高性能锂金属电池的PVFH-PVCA聚合物电解质的设计

图2 PVFH-PVCA聚合物电解质的表征

图3 PVFH-PVCA电解质的性能

图4 锂金属电池的电化学性能

来源：高分子科学前沿

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生活常识 11.10

专家提醒：给老年肌群留更多空间，存钱不如存肌肉!

复旦大学附属华东医院临床营养科带头人孙建琴教授表示“存钱不如存肌肉”，老年人应保持良好肌肉状态并科学合理补充营养。中国首发的安素倍佳和新一代雅培全安素在进博会亮相。同时，雅培开发了经中国营养学会老年营养分会评测认证的营养自测小程序，帮助患者更科学地计算每日所需的营养补充量。营养不良是影响老年群体健康的重要因素，但消化吸收效率低和吞咽功能障碍等因素又会影响其摄取营养。因此，老年人要吃够还要吃得合理，吃得科学，特别是优质蛋白的摄入。

生活常识 11.10

科学护航，让老年朋友们度过寒冷冬季——我们的在线医疗指南

立冬已过，天气由秋高气爽转向天寒地冻。老人易发病，尤其心脑血管与呼吸系统疾病。外出保暖、健康锻炼为防心脑血管疾病，尤其在早晨锻炼切勿太早。建议避免过高强度锻炼，适时增减外出活动时间，并保持大便通畅。有动脉硬化、高血压、冠心病等需注意健康饮食，多吃蔬菜水果和喝水。在气候寒冷的季节，早晚应注意保暖，多做户外活动，适量补充热量和纤维素，有利于保持心血管系统的正常运行。

生活常识 11.10

卵巢囊肿是否非开不可: 如何明智决策，保护自己的健康?

卵巢囊肿常见病症，卵巢囊肿分为生理性和病理性两种，有部分卵巢囊肿可自愈。若囊肿持续未消退或伴有症状，则建议就医排查，确定囊肿性质后再决定是否手术。请务必重视每一例病历检查结果，并了解所有可能出现的问题及其应对方法。对于更复杂的情况，请向专业医生咨询。要关注“快问快答”内容，了解更多关于卵巢囊肿的信息，解决您面临的困惑。

生活常识 11.10

应对全球范围的农产品重大病虫害，中国积极开展跨境联合防控工作

中国农业科学院植物保护研究所在云南江城举办跨境作物重大病虫害联防联控技术示范现场会，旨在推广防控技术和经验，强化各国防控能力，构建跨国作物重大病虫害主动防御屏障。

生活常识 11.10

【界面不稳定性与流动转捩专题】：《中国科学：物理学力学天文学》深度解析，带你领略科技的力量与魅力

在《中国科学：物理学力学天文学》中，文章指出随着能源需求的不断增加，可控热核聚变技术被视为解决问题的关键途径。近年来，美国在激光聚变领域取得重大突破，并实现了一系列的技术进展，如在国家点火装置上的放能超过1.3兆焦耳。然而，距离商业化仍有一段距离。该专题探讨了界面不稳定性与流动转捩等问题，旨在促进此类研究的进步并吸引更多的研究人员参与。

生活常识 11.10

「肥料氮素迁移转化过程与损失阻控机制」的国家战略科研进展与重要结论探讨

我国农业氮素投入高、利用率低、损失严重、区域差别大，原因在于土壤氮库之间的转化过程以及固持、释放及在各个土壤氮库中的分配。然而，土壤理化与生物属性如何影响各形态氮之间的转化速率和氮素保持能力的机制还不清楚，此外，化肥施入农田后作物吸收和损失同时发生，决定氮肥利用率和损失率的因素尚未明确。课题通过研究不同类型土壤和主要农作物的氮源转移特性、氮损失机制及其响应阈值，提出了氮肥增效调控途径，以提高氮肥利用率。

生活常识 11.10