近年来有关高比能锂电池的研究通常会在追求高能量密度的同时牺牲其安全性。近日，大连理工大学Zhiyu Wang等利用防火凝胶电解质中Li₂S分子的固态氧化还原化学实现了高安全高能量密度的锂电池。

文章要点

1）研究人员根据阻燃凝胶聚合物电解质中Li₂S正极和Si负极的无多硫化物固态氧化还原反应，设计了一种高能量、高可靠性的可再充准固态锂电池。为了在没有氧化还原介质的情况下促进固态氧化还原转化，研究人员开发了一种具有高电荷和离子传输能力的Li₂S分子正极，从而完全消除了多硫化物的产生并确保Li₂S正极在醚类和碳酸酯类电解质中都具有极好可逆性和高度兼容性。

2）研究人员发现在含有混合醚类和碳酸酯类溶剂的氟化聚合物基体中掺杂MXene可以形成具有阻燃功能的凝胶聚合物电解质，从而在提高电池安全性的同时解决Li₂S正极和Si负极在电解质相容性方面的冲突。研究人员借助一系列原位手段证明了固态氧化还原的路径。该电池体系具有低自放电、高温适应性和高安全性等优点。

参考文献

Xiangyu Meng et al, High-Energy and Safe Lithium Battery Enabled by Solid-state Redox Chemistry in Fireproof Gel Electrolyte, Advanced Materials, 2022

DOI: 10.1002/adma.202201981

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201981?af=R