浙江大学工程力学系曲绍兴教授与贾铮教授课题组研发了一种具有优异力学性能的全固态离子导电弹性体，成果以《AMechanicallyRobustandVersatileLiquid-FreeIonicConductiveElastomer》为题发表在材料领域**期刊AdvancedMaterials上。他们将酯类单体乙二醇甲醚丙烯酸酯（MEA）、丙烯酸异冰片酯（IBA）和双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI）按一定比例混合，通过自由基聚合的方法，制备了一种新型的全固态离子导电弹性体。该材料中高分子网络与离子间存在大量氢键与锂键，这些氢键与锂键起到物理交联点的作用并且在材料受拉伸时可发生断裂、耗散大量能量，使得该离子导电弹性体拥有极好的力学性能。此外，该离子导电弹性体具有非晶结构（图1b）和良好的透明度。含盐量为0.5M的离子导电弹性体的可拉伸性超过1600%，其工作温度窗口在-14.4゜（相转变温度）到200゜（热分解温度，图1e）之间，相比水凝胶而言具有极高的温度稳定性。双三氟甲烷磺酰亚胺锂可用于制备离子液体。加工双三氟甲烷磺酰亚胺锂
双(三氟甲磺酰)亚胺锂，通常简称为LiTFSI，是一种亲水盐，化学式为LiC2F6NO4S2。它是锂离子电池电解质中常用的锂离子源，是一种比常用的六氟磷酸锂更安全的替代品。因为它在水中有很高的溶解度(>21m)，LiTFSI已被用作水-盐电解质中的锂盐，用于水性锂离子电池。2020年，全球双三氟甲磺酰亚胺锂溶液市场规模达到了xx百万美元，预计2026年可以达到xx百万美元，年复合增长率(CAGR)为xx%(2021-2027)。中国市场规模增长快速，预计将由2020年的XX百万美元增长到2027年的XX百万美元，年复合增长率为XX%(2021-2027)。选择双三氟甲烷磺酰亚胺锂作用双三氟甲磺酰亚胺锂产品的国产化。
中国科学院金属研究所李峰研究员和孙振华研究员等，将原位固化的策略引入到锂硫电池中，在电解液中加入2, 5-二氯-1, 4-苯醌（DCBQ），使得锂硫电池电化学反应过程中生成的多硫离子可以与DCBQ发生亲核取代反应，原位地生成不易溶于醚类电解液的固相有机硫聚合物，从而实现抑制穿梭效应的目的。通过实验表征和理论计算结合，发现有机硫聚合物中的多硫化物可以被共价键合作用限制，该固态的有机硫聚合物能够阻止后续多硫化物的迁移，使活性物质保持在正极中，增加了循环稳定性和活性物质利用率。DCBQ上的醌羰基官能团可以加快锂离子的迁移速率，促进电化学反应的动力学过程，提升电池的倍率性能。在电解液中添加了DCBQ的锂硫电池，在2C电流密度下放电比容量高达622 mAh g-1，是不含添加剂的电池容量的3.5倍，在1 C倍率下充放电循环100圈，电池容量保持率为92%。锂硫电池的醚类电解液中（1 M双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI），0.2 M硝酸锂，溶解于1,3二氧戊环（DOL）和乙二醇二甲醚（DME）的体积比为1:1的混合溶液）添加DCBQ，在***放电产生多硫化物时，DCBQ上的氯可与多硫离子的孤对电子产生作用，发生取代反应进而缩聚生成固相的有机硫聚合物。
目前商业上**成功的锂盐是LiPF6，因为它均衡了各项性能，如良好的解离度、溶解性、离子电导率以及能够钝化铝箔等。但它在痕量水存在的情况下会与水反应生成HF侵蚀正极，此外它在80 ℃即发生分解。LiPF6较差的化学稳定性和热稳定性限制了其在高电压三元锂离子电池中的应用，故对于新的替代锂盐的寻找从未停止。其中被深入研究的有双草酸硼酸锂（LiBOB），二氟草酸硼酸锂（LiDFOB），双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）及双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI）等。但在实际应用中，除了成本限制，这些锂盐都有各自的局限性，如LiBOB和LiDFOB较差的溶解性，LiFSI和LiTFSI较差的纯度和在高压下（4.0 V，vs. Li+/Li）对铝箔严重腐蚀等等，所以一般作为添加剂（第4部分介绍）或将几种盐混合使用。咪唑类离子液体和双三氟甲烷磺酰亚胺锂的**溶液经溶剂挥发和热压的方法制备而成柔性固态凝胶电解质。
将具备优良化学稳定性及高电导率的双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。(EMIM-TFSI)离子液体中制成LiTFSI-EMIM-TFSI电解液加入环氧乙烯基酯树脂(VER)中对其进行改性。结果表明，添加了上述电解液后的锂离子电解液/环氧，乙烯基酯树脂(LiTFSI-EMIM-TFSI/VER)体系可通过FTIR检测到离子液体的特征吸收峰。随着电解液含量的增加，LiTFSI-EMIIM-TFSI/VER体系的孔隙率逐渐增大，沟壑与片层结构逐渐增多。这一变化有利于锂离子的传导，提高体系的电学性能，同时可在一定程度上改善树脂的塑性和韧性提高LiTFSI-EMIM-TFSI/VER体系的力学性能。在本实验中，当电解液含量为40wt%时，LiTFSI-EMIM-TFSI/VER体系多功能性得以比较好地实现。双三氟甲烷磺酰亚胺锂水分：小于100ppm（水分一般在40ppm左右）。质量双三氟甲烷磺酰亚胺锂售价
双三氟甲烷磺酰亚胺锂的贮存方法。加工双三氟甲烷磺酰亚胺锂
PDES-CPE的制备过程示意图。将四种固体粉末：丁二腈(SN)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)和一种合成的单体甲基丙烯酸(2-(((2-氧代-1,3-二氧戊烷基-4-基)甲氧基)甲酰胺基))-乙酯(CUMA)均匀混合得到熔融的前驱体，加入具有正极、负极、隔膜的电池中，在60 ℃充分聚合得到含有PDES-CPE的电池。通过截面扫描电镜图和能谱图看出，正极和电解质呈现出紧密的接触，原位聚合的电解质可以均匀渗透到工业水平的正极(70 μm，26 mg/cm2)中，有益于界面阻抗的降低和界面的离子传输。根据PDES-CPE聚合前后的1H核磁共振谱，通过聚合后的单体和残余单体所对应的峰的积分面积计算，得出PDES-CPE的聚合转化率高达99.8 %(图1c)。CUMA中的甲基丙烯酸酯结构在聚合时具有快速的链增长动力学性能，且其聚合物自由基中间体与SN或锂盐之间的链转移反应较少；另外，CUMA较短的链长使得其在链增长过程中反应活化能较低，决定了PDES-CPE的高聚合转化率。加工双三氟甲烷磺酰亚胺锂
