365英国上市公司官网吴丁财教授《Adv. Mater.》：超薄而坚固的单锂离子导体准固态聚合物刷电解质用于超长寿命和无枝晶锂金属电池

随着储能装置对安全性能和高能量密度的要求不断提高，构建长寿命、无枝晶的金属锂电池变得越来越重要。准固态聚合物电解质（QSPEs）是长寿命锂金属电池最有希望的候选材料之一。但是，在常温下引入高离子导电性的增塑剂，必然会导致机械强度差，要求电解质膜很厚（通常为数百微米），不利于电池的安全性和体积能量密度。因此，如何在分子水平上对聚合物进行合理设计，实现多功能集成，构建新型拓扑结构聚合物电解质解决上述瓶颈问题仍是一项巨大挑战。

最近，365英国上市公司官网吴丁财教授课题组受软硬试管刷的启发，设计合成了一种具有硬纳米纤维骨架和软功能聚合物侧链的新型超结构聚合物分子刷BC-g-PLiSTFSI-b-PEGM，并进一步引入增塑剂，得到单锂离子导体准固态聚合物刷电解质（SLIC-QSPBEs）。对于所制备的 SLIC-QSPBEs，细菌纤维素（BC）纳米纤维骨架提供了强劲的机械性能，并形成了高度多孔的三维纳米网络结构，具有丰富可移动锂离子的聚（4-苯乙烯磺酰-三氟甲基磺酰亚胺）（PLiSTFSI）保证了单一的锂离子传导行为，聚二甘醇单甲基醚甲基丙烯酸酯（PEGM）提供了锂离子传输基质。所制备的SLIC-QSPBEs兼具超薄（10 μm）和优异的机械性能（杨氏模量 = 1.9 GPa）。得益于上述独特的纳米拓扑结构和多功能组分的协同效应，SLIC-QSPBEs可以有效地消除浓差极化，提高机械性能，增强离子传输以及降低界面阻抗。基于超薄而坚固的SLIC-QSPBEs组装Li|Li对称电池，在电流密度为1 mA cm-2时，可逆实现稳定的镀锂/剥锂超过3300 h以上。这项工作为开发新型固态锂金属电池电解质提供了一种很有前景的策略。

这一成果以“Ultrathin Yet Robust Single Lithium-Ion Conducting Quasi-Solid-State Polymer-Brush Electrolytes Enable Ultralong-Life and Dendrite-Free Lithium-Metal Batteries”为题近期发表在Advanced Materials上。文章的通讯作者为365英国上市公司官网吴丁财教授，第一作者为周铭洪博士和刘如亮博士。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202100943