摘要
凝胶聚合物电解质（GPEs）通过结合液体的离子导电性和固体的机械稳定性，为高能量和安全的锂金属电池（LMBs）提供了一个有前景的平台。然而，在原位热聚合过程中产生的气体往往会导致界面空洞的形成，从而降低粘附力并降低循环稳定性。在这里，我们引入低频机械振动（5 Hz）作为一种简便的方法来抑制空洞的形成并增强界面完整性。振动重新分布了液体前体并分散了由偶氮引发剂产生的氮气，形成了一个无空洞的、与聚合物化学性质不变的连续界面。这种界面强化使粘附能量提高了54%（从8.5 J m?2增加到13.1 J m?2），并降低了电荷转移阻抗（从39.9 Ω降低到23.1 Ω），使得在2 mA cm?2的电流下锂的沉积/剥离过程能够稳定地进行超过300小时。在Li‖LFP全电池中，经过振动处理的GPEs提高了离子传输和倍率性能，在1 C电流下100次循环后能够提供118.7 mAh g?1的放电容量，而未经处理的电池仅为86.5 mAh g?1。数值模拟进一步表明，振动促进了电极上均匀的离子流动和锂的均匀沉积，同时改善的GPE在正极上的覆盖率确保了活性材料的有效利用。这种振动辅助的聚合方法为制备耐用、高性能的基于GPE的锂金属电池提供了一条高效的界面工程途径。
图形摘要
在凝胶聚合物电解质的原位聚合过程中施加机械振动可以促进均匀的凝胶化过程，并抑制由气体引起的界面空洞，从而实现电极与电解质的牢固粘附以及锂金属电池的稳定循环性能。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
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