固態聚合物電解質（SPEs）可用來替換液態電解液以提升鋰金屬電池（LMBs）的安全穩定性，但是，大部分SPEs在室溫下的離子導電性極低（10-7 ~ 10-5 S cm-1），無法滿足實際使用需求。據報道，離子導電率由自由離子數和離子遷移率所決定。其中，自由離子來自于鋰鹽的解離。提高聚合物基體的介電常數（εr）能促進鋰鹽解離，但即使是εr相對較高的聚偏氟乙烯（PVDF），在沒有無機陶瓷或殘留溶劑的幫助下，其室溫離子電導率也很難超過10-5 S cm-1。離子遷移率高度依賴于SPEs中離子的輸運行為。傳統觀點認為，SPEs中離子的傳輸主要發生在非晶區，晶區通常認為不能傳輸鋰離子。PVDF屬于半晶聚合物，其結晶度通常能達到40%左右，若晶區無法傳輸鋰離子，PVDF SPEs的室溫離子電導率將很難獲得大幅度提升。
圖1. 含偶極缺陷的PVDF（d-PVDF）和普通PVDF的離子傳輸機制圖
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/EE/D4EE03467H
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