全固态电池与传统的锂离子电池相比，具有能量密度高、热稳定性好、运行安全等优点，具有广阔的应用前景。在各种固体电解质中，固体聚合物电解质（SPE）以其薄、密度低、可制造性好等优点成为一种极具吸引力的选择。然而，使用实际电流密度或在高温下工作的超薄SPE仍然具有挑战性，限制了SPE基电池的应用条件。
近日，斯坦福大学崔屹教授通过静电纺丝，然后渗透PEO/LiTFSI，很容易地获得具有高机械强度、与锂金属界面稳定性好、热稳定性好的聚丙烯腈（PAN）膜基SPE。
文章要点
1）PAN的模量比普通PEO/LiTFSi电解质高5个数量级。这种新型SPE具有稳定的SPE/Li界面，其界面电阻比传统的PEO/LiTFSi|Li界面要低得多，也更稳定。
2）结果表明，PAN-PEO/LiTFSI电解质在高电流密度下表现出优异的循环稳定性，有效地抑制了锂的枝晶。电解质与锂金属之间的这种稳定性来源于电解液与锂金属界面形成的LiF和Li3N。此外，PAN-PEO/LiTFSI固体电解质在Li/SSE/LFP电池中表现出比普通PEO/LiTFSI更好的倍率性能和循环稳定性。
3）电纺PAN膜还表现出良好的热稳定性，这确保了Li/PAN-PEO/LiTFSI/LFP全固态电池在150 °C的高温下表现出优异的循环稳定性。
本工作为制备超薄、安全、能量密度高、耐高温、寿命长的SPE提供了一种有效的方法。这项工作也可以为未来高温工作的高性能SPE器件的设计提供指导原则，以实现更广泛的研究和应用。
参考文献
Yinxing Ma, et al, Scalable, Ultrathin, and High-Temperature-Resistant Solid Polymer Electrolytes for Energy-Dense Lithium Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202103720
https://doi.org/10.1002/aenm.202103720
