離子液體賦能不對稱固態電解質_離子液體【默尼離子液體定制】

固態鋰金屬電池（SLMBs）成為儲能領域的研究熱點，該類電池以高比容量、低氧化還原電位的鋰金屬為負極，搭配高壓正極，具備極大的能量密度提升潛力。目前常用的固態聚合物電解質（SPE）室溫離子電導率低、與高壓正極兼容性差；原位聚合電解質（IPE）雖能滿足正極側離子傳輸需求，卻無法為負極側提供足夠的機械強度與Li+選擇性傳輸能力。

針對上述痛點，研究團隊設計了一種基于單一聚合物基質的新型不對稱電解質（SIPE）強化離子傳導路徑，實現離子高速傳輸并拓寬電化學窗口。

該研究由四川大學張云、堯猛，浙江大學趙明、陸俊聯合成都理工大學胡安俊團隊共同完成。團隊設計的SIPE為層狀結構，以PVDF-HFP為聚合物基體，集成了正極側的離子高速通道與負極側的Li+選擇性傳輸通道，可實現定制化的離子解離與分層特異性傳導。表征結果顯示：SIPE兩側形貌均勻可控，IPE層因原位生成的SiO?網絡呈多孔粗糙紋理，SPE層因UiO-66分散呈致密富顆粒形貌，元素分布均勻，為提升機械強度、促進鋰離子傳輸提供了基礎；無機填料與離子液體的引入可削弱聚合物分子間作用力，降低PVDF-HFP基質的結晶度。

該研究開發的不對稱固態聚合物電解質，通過“離子高速路”與“Li+專用道”的雙通道協同設計，同時解決了高壓正極與鋰金屬負極對電解質的差異化需求，兼具SPE的機械韌性與IPE的高電導率優勢，為開發高安全、高能量密度的固態鋰金屬電池提供了通用的設計策略。

原文鏈接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202505169

原文作者：

Liyu Du, Lv Xu, Meng Yao, Chenke Tang, Yiyang Xiao, Chongzhe Ding, Ming Zhao, Anjun Hu, Yun Zhang, and Jun Lu

DOI: 10.1002/aenm.202505169