金属锂具有高比容量（3860 mAh g^-1）和超低的电极电位（-3.04 V vs S.H.E.），有望满足未来先进电子器件对高能量密度日益增长的需求，而受到密切关注。然而，锂金属电池的进步仍然面临锂枝晶生长和液体电解质的挥发、易燃易漏导致的安全性不足和循环寿命有限的挑战。目前，广泛应用的聚烯烃隔膜抑制锂枝晶的能力有限，与电解液的亲和力差，高温下热收缩严重，导致电池热失控。因此，迫切需要设计开发出一种多功能的电解质材料来同时克服上述问题，以开发高安全、高性能锂金属电池。

图1 原位聚合工艺制备共价交联“Ceramer”电解质的流程图和机理示意图

图2 末端环氧化的介孔纳米SiO₂和其与PDOL共价交联后的物理化学特性

图3 组装的锂对称电池的循环稳定性和电解质抑制锂枝晶的能力

图4 采用该电解质组装的LiFePO₄//Li和NCM811//Li电池的长循环和倍率性能

图5 循环后的锂金属负极的形貌及XPS分析

  从图5的SEM照片看出，复合电解质的锂金属负极断面没有出现崎岖松散的状态，表面也是相对光亮平整，没有明显的裂纹或凸起。对其锂表面进行XPS光谱分析，较弱的-SO₃^2-/-SO₄^2-峰和更强的LiF峰被检测到，表明其具有良好的保护金属锂能力。

  文章信息

  文章题目：In-situ constructing “ceramer” electrolytes with robust-flexible interfaces enabling long-cycling lithium metal batteries

  通讯作者：隋刚

  通讯作者单位：北京化工大学

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.09.022

通讯作者简介

  隋刚教授 简介：北京化工大学材料学院副院长，有机无机复合材料国家重点实验室教授、博导。2002年在北京航空航天大学获得博士学位，2002～2004年在清华大学作博士后研究工作，2006年入选北京市科技新星计划，2006～2008年在美国华盛顿州立大学作访问学者，2012年入选“教育部新世纪优秀人才支持计划”。是中国复合材料学会和美国The Society of Advanced Materials Processing and Engineering (SAMPE) 学会会员、《复合材料科学与工程》副主编、《复合材料学报》编委。研究方向包括：纳米复合材料、碳纤维树脂基复合材料、复合材料回收利用技术、新能源高分子材料和复合材料增材制造技术等。已在“Advanced Materials”、 “Advanced Energy Materials”等刊物发表SCI收录论文100余篇，获授权发明专利30余项。作为负责人承担过多个国家自然科学基金重点和面上项目、“863”计划项目、国际合作项目，民口配套项目以及国家重点研发计划项目课题的研究工作，相关成果获中石化科学技术奖一等奖（2010年）、波音公司国际合作奖（2019年）。