固态锂金属电池（SLMBs）的实际应用迫切需要开发具有良好的高电压正极兼容性和在板温范围内可靠工作的电解质。

近日，中科院过程工程研究所张锁江院士，张海涛研究员报道了通过聚丙烯腈（PAN）基体中正硅酸乙酯（TEOS）的原位水解，构建了一种含有互连快速Li⁺导电网络的固相微电极，以增强SLMBs的热稳定性。

文章要点

1）原位形成的相互连接的无机网络不仅充当整个SPE的稳健骨架，而且还提供具有Lewis酸位点的足够连续表面，这将促进Li盐的解离。

2）实验结果表明，所制备的固体电解质具有约0.35 mS cm^-1的离子电导率，8.627 GPa的杨氏模量和0.52的锂离子迁移数。此外，研究人员采用固体核磁共振（S-NMR）和X射线光电子能谱（XPS）技术研究了Li⁺与PAN之间的相互作用以及生成的SiO₂。

3）在原位形成的SPE的基础上，Li/LiFePO₄ SLMB在20~80 °C范围内表现出良好的循环稳定性，Li/LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂ SLMB在4.3 V循环200次后，放电容量稳定在173.1 mAh g^-1，保持率为93.8%。此外，Li/LiFePO₄软包电池还具有稳定的循环性和出色的安全性，适用于实际应用。

这项研究提供了一种刚性−柔性耦合动力学策略来制备用于具有宽温度适用性和高能量密度SLMBs的SPEs。

参考文献

Meng Yao , Qinqin Ruan , Tianhao Yu , Haitao Zhang , Suojiang Zhang , Solid polymer electrolyte with in-situ generated fast Li+conducting network enable high voltage and dendrite-free lithium metal battery,Energy Storage Materials(2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.10.009

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.10.009