固态聚合物电解质（SPE）作为低安全性的小分子有机液态电解质（LE）未来的潜在替代者之一，在高比能的锂电池中极具发展前景。然而，其实际应用面临界面性能差和离子电导率低两大关键挑战。现有的解决策略主要是在SPE中引入适量有机溶剂或增塑剂，但这违背了其安全性设计的初衷。因此，高比能锂电池在发挥性能优势的前提下高效解决火、热安全问题，成为实现其大规模实际应用的关键。

图1. LPE的优势对比及在锂电池中表现出的多方面优点

图2 PPZ表征及其LPE阻燃性测试

图3 LPE基锂电池组装及电池性能

图4 LPE基锂电池的综合安全性测试

  如图4所示，无溶剂的LPE能够显著抑制电池热失控；基于LPE的软包电池能够稳定循环80圈且容量没有衰减，库伦效率＞99%；软包电池在高达210 ℃的高温下仍然能正常工作，且在真空下加热90 ℃也能正常使用；LPE赋予了软包电池阻燃性；此外，LPE基软包电池能抵抗穿刺、剪切等物理破坏。

  该工作以“Non-flammable solvent-free liquid polymer electrolyte for lithium metal batteries”为题发表在《Nature Communications》上（Nat Commun 2023, 14, 4617）。文章的第一作者是四川大学化学学院教育部环境与火安全高分子材料协同创新中心的朱国锐博士，文章通讯作者是王玉忠院士和吴刚教授。该研究得到国家自然科学基金、四川大学理科特色方向培育计划等项目的资助。

  原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-40394-8