图 2 2m-OPDP-xH2O（x=146,65,38,24,16,11或7）电解质的特性.a) 在铂箔上以1 mV s^-1的扫描速率进行LSV测试得到的2m-OPDP-xH2O, 2m-0OPDP和2m-PEG0.16H2O的ESW. b) 25 °C下2m-OPDP-xH2O, 2m-0OPDP和2m-PEG-0.16H2O电解质的离子导电性比较. c) 2m-OPDP-11H2O电解质与几种典型的WiSE电解质（以球体表示，代表文献为5-8,10,15,25）以及“盐水”电解质（以四面体表示，代表文献为4a,11-13,26）的水含量比、离子导电性和ESW比较. d) 25 °C下2m-OPDP-xH2O和2m-0OPDP电解质的1H NMR谱中的H2O 1H位移. e) 2m-OPDP-xH2O和2m-0OPDP电解质的拉曼光谱. 黄色区域的峰来自PPDP的CH3伸缩振动，蓝色区域的峰归因于水的O─H伸缩振动. f) 2m-OPDP-xH2O和2m-0OPDP电解质的FTIR光谱（S═O振动范围）. g,h) MD模拟过程中的电解质快照以及部分放大的视图以展示电解质结构. g) 2m-0OPDP; h) 2m-OPDP-11H2O.i) 2m-OPDP-11H2O中Li-O (─C═O)、Li-O (H2O)、Li-O (TFSI) 和Li-O (SO3) 的径向分布函数(RDF) 及其对应的配位数n(r)。j) 2m-OPDP和2m-OPDP-11H2O在H (H2O)─O (H2O) 的RDF 和n(r) 上的比较。
图 3 Mo6S8//LMO全电池在2m-OPDP-11H2O中的电化学行为。a) LMO和Mo6S8在0.5 mV s^-1下的循环伏安曲线。灰色虚线分别表示在Al（负极）和Ti（正极）箔上获得的电解质的电化学稳定性。b) Mo6S8//LMO电池在0.5C下的第1、50、200次循环的电压轮廓。c) Mo6S8//LMO电池在1C下的循环稳定性和CE。该全电池在500个循环后的容量保持率为93.2%。d) Mo6S8//LMO电池的倍率性能。e) Mo6S8//LMO电池在10C下的循环稳定性和CE。f) 带有2m-OPDP-11H2O电解质的全电池与WiSE[5-7]（以方形表示）、“无氟”水基电解质[19b,26]（以四面体表示）或“盐水”电解质[11,13a,16]（以球体表示）的典型全电池在容量保持率方面的比较。
该研究开发了一种基于OPDP的水基电解质，能够显著提高HER和OER电位，并通过齐聚物促进离子传输，实现高离子电导率。实验结果表明，在使用这种OPDP水基电解质的LiMn2O4//Mo6S8全电池中，可以有效形成SEI和CEI，并为HER和OER提供额外的动力学障碍。基于这种优势的协同效应，LiMn2O4//Mo6S8全电池在0.5C下循环200次后容量保持率为99.7%，在10C下循环2000次后容量保持率为89%，并具有较高的CE。这种基于齐聚物的电解液为水性锂电池的高性能提供了可行的解决方案，并且这种低分子量低聚物的设计原理可以广泛应用于其他类型的水性电池。
Y. Deng,
DOI: 10.1002/adfm.202416566
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