针对车用锂二次动力电池的能量密度受电极材料比容量的限制及其电解液 含低闪点、低燃点的有机溶剂，易引起漏液、着火等一系列安全隐患，难以满 足领域内提出的更高能量密度和更高安全性需求等问题，研发出新型固态聚合 物电解质，合成了一种基于表面富含含氧有机官能团的碳量子点（CQDs）的 PEO/CQDs 复合电解质，一种新型含有环状硼酸酯链段和醚氧链段的有机单体 B-PEGMA ，形成具有星型结构的 POSS-g-PEGMEM/B-PEGMA 有机-无机复合 聚合物，锂金属负极表面形成导锂稳定的 SEI 膜，提升锂金属电池循环稳定性。
1.有机-无机复合调控固态聚合物电解质技术
设计合成了一种基于表面富含含氧有机官能团的碳量子点（CQDs）的 PEO/CQDs 复合电解质，其 Li/Na 室温离子电导率高达 1.39×10-4 和 7.17×10-5 S cm- 1 ，离子迁移数分别达到 0.48 和 0.42。通过原位聚合－结晶技术，在纳米 晶 TiO2 表面化学接枝了 PEGMEM-co-SMA 共聚物，获得具有较好机械性能的 无机／有机复合电解质膜，通过与有机无机杂化 OV-POSS 聚合，获得星型结构 共聚物电解质，进一步提升复合电解质膜的电导率及电化学界面稳定性（80℃, 固态锂金属电池 100 圈后容量保持率 90.2%）。
2.功能化接枝改性固态聚合物电解质技术
合成了一种新型含有环状硼酸酯链段和醚氧链段的有机单体 B-PEGMA ， 通过自由基聚合法将 B-PEGMA 和 PEGMEM 单体成功接枝到 OV-POSS 上得到 了具有星型结构的 POSS-g-PEGMEM/B-PEGMA 有机-无机复合聚合物。复合电 解质的锂离子迁移数为 0.58，室温离子电导率高达 3.44×10-4 S.cm- 1 ，具有优异 的热稳定性和电化学分解电压。合成了一种具有 3D 交联结构的富硼凝胶聚合 物电解质(3D-BGPE) ，具有高的锂离子电导率(8.4 × 10-4 S.cm- 1), 接近单离子传 导性能（锂离子迁移数 0.76），在锂金属负极表面形成导锂稳定的 SEI 膜，抑制 锂枝晶的生长，提升锂金属电池循环稳定性。原位共聚合成了富硼聚碳酸酯基 固态电解质，表现出高杨氏模量（2.41 GPa）、高离子电导率 9.11×10-4 S.cm-1 和高锂离子迁移数 0.68，实现了固态锂金属电池在宽温度范围（10-60℃)的稳 定循环（600 圈后的容量保持率为 93.3%）。
应用前景：
成果制备的新型固态聚合物电解质具有安全性高、易成膜、粘弹性好等优 点，在提升电池能量密度、工作温度、循环寿命、结构与形状设计灵活性等方 面表现出巨大的优势， 已成为下一代锂二次电池的主要发展方向与前沿课题。 目前，已联合广西卓能新能源科技有限公司， 共同开发“碳酸酯基类固态电解 质应用技术”。同时， 正在进行类固态高镍三元圆柱电池的制备和性能评估，预 计在 2022 年进入应用推广阶段。
成熟度：产业化
