固态电池（SSBs）在解决有机电解液的安全问题和实现高能量密度锂负极方面被认为是最有前途的下一代高密度储能器件。
近日，上海交通大学罗加严教授报道了开发了一种超薄（4.2 µm）、轻质（1.29 g cm−3）双层固体电解质，并将三维超薄骨架嵌入到聚合物电解质中。
文章要点
1）这种超薄复合材料SSE是刚性陶瓷填料和软聚合物电解质的结合，陶瓷填料提高了机械强度，而双层聚合物电解质则稳定了锂金属负极和高电压正极。
2）复合SSE的离子电导率和Li+迁移数的提高有利于调节Li的沉积，提高库仑效率。稳定的锂阳极表现出了显著的长循环性能，从而证明了复合型SSE的必要性。
3）基于复合SSE的固态锂金属电池实现了超过500 Wh kg−1和1500 Wh L−1的高能量密度。同时，基于复合SSE的无负极全电池获得了99.2%的高平均CE，使用寿命也得到极大的提高。
这种超薄UFF/PEO/PAN/LiTFSI SSE有望为开发用于大规模储能中的高能量密度锂电池提供一个范例，并引领其发展之路。
参考文献
Fei He, et al, High Energy Density Solid State Lithium Metal Batteries Enabled by Sub-5 µm Solid Polymer Electrolytes, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202105329
https://doi.org/10.1002/adma.202105329
