研究人员通过提出一种“离子聚合物包水”类型的电解质来解决与电解质毒性和安全性相关的问题，该电解质用水代替有机溶剂，用非氟化、廉价且无毒的超吸收离子聚合物--聚丙烯酸锂代替昂贵有毒的氟化锂盐。即使其具有高的含水量，该电解质的电化学稳定性窗口也得以扩大。其中，50wt.％离聚物的凝胶表现出2.6V的电化学稳定性窗(vs.Pt)，在20℃下具有6.5mS cm ^-1的电导率。结构研究表明，随着含水量的变化，电解质局部的自组织和转换结构，导致50％离聚物凝胶具有良好的导电性和弹性。使用该电解质的LiTi2(PO4)3/LiMn2O4锂离子电池提供> 1.5V的平均放电电压和77Wh Kg-1的比能量，用于TiO2/LiMn2O4电池中，具有增强的平均放电电压2.1 V和初始比能量124.2 Wh kg-1。

Xin He, Bo Yan, Xin Zhang, Zigeng Liu, Dominic Bresser, Jun Wang, Rui Wang, Xia Cao, Yixi Su, Hao Jia, Clare P. Grey, Henrich Frielinghaus, Donald G. Truhlar, Martin Winter, Jie Li, Elie Paillard, Fluorine-free water-in-ionomer electrolytes for sustainable lithium-ion batteries [J], Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-07331-6

https://www.nature.com/articles/s41467-018-07331-6