أصبح مركب البوليمر الصلب المعتمد على بولي إيثيلين أوكسيد (PEO) محور بحث رئيسي في مجال الإلكتروليتات الصلبة بسبب مرونته الجيدة وتوافقه مع واجهات الإلكترود. ومع ذلك، تؤدي المشاكل الأساسية مثل تشتت الحشوات غير العضوية الضعيف وضعف التفاعل عند الواجهة العضوية-غير العضوية إلى عرقلة نقل الأيونات وتفاقم الاستقطاب على الواجهة أثناء الدورات الطويلة. للتعامل مع هذه المشاكل، قدمت هذه الدراسة استراتيجية تنظيم تآزري تستخدم ألياف نانوية موجهة غنية بنواقص الأكسجين لبناء مسارات نقل أيوني مستمرة وموجهة وتحسين التفاعل عند الواجهة العضوية-غير العضوية، وذلك لتحضير إلكتروليت صلب مركب عالي الأداء يعتمد على PEO. بالتفصيل، استخدمت الألياف النانوية الاتجاهية الأفقية لبولي أكريلونيتريل (APAN) كأساس، ونمت بالموقع هيدروكسيد ثنائي المعدن الطبقي (MoNiCo-LDH) غني بنواقص الأكسجين، لتشكيل شبكة ألياف نانوية مركبة APAN/LDH ذات بنية موجهة منظمة؛ ثم تم حقن PEO على هذا الأساس للحصول على إلكتروليت صلب عضوي-غير عضوي مركب (MoNiCo-LDH@APAN-PEO). بفضل تصميم هذه البنية: من ناحية، يمكن لنواقص الأكسجين تعزيز التفاعل عند واجهة LDH وPEO، مما يقلل من درجة تبلور PEO ويعزز تفكك ملح الليثيوم من خلال التفاعل الكهربائي مع TFSI⁻؛ ومن ناحية أخرى، توفر بنية الألياف النانوية الموجهة مسارات نقل أيوني مستمرة ومنظمة ليون ليثيوم، مما يثبط بشكل فعال نمو الأشواك الليثيومية. لذلك، بلغ توصيل الأيونات للإلكتروليت الصلب المركب عند 60 درجة مئوية 0.79 mS·cm⁻¹، وبلغ عدد هجرة أيون الليثيوم 0.73، ونطاق الاستقرار الكهربائي 5.2 فولت؛ واستطاع البطارية المتماثلة العمل بشكل مستقر لمدة 1500 ساعة، مع نسبة احتفاظ بالسعة 89% بعد 200 دورة كاملة. توفر استراتيجية التنظيم التآزري لنواقص الأكسجين عند الواجهة ومسارات النقل الأيوني الموجهة المقترحة في هذا البحث أفكارًا جديدة لتصميم وتحضير إلكتروليتات بوليمرية مركبة عالية الأداء للبطاريات الصلبة الليثيوم المعدنية.

إلكتروليتات صلبة بوليمرية مركبة;ألياف نانوية موجهة;نواقص الأكسجين;تنظيم الواجهة;نقل أيون الليثيوم