随着人们对电池能量密度和安全性的要求日益提升，全固态电池的相关研究愈发火热。作为全固态电池的核心组成部分，固体电解质的高电压性能、离子电导率、阳离子迁移数、机械性能、热稳定性、加工特性等都是在设计过程中需要重点考虑的因素。聚环氧乙烷基全固态聚合物电解质（PEO-ASPEs）是一种综合性能较好且广泛研究的一类聚合物基电解质，但是还面临着高电压稳定性差、阳离子迁移数低等问题，不能匹配高电压的正极材料，且对金属锂枝晶的抑制作用有限，限制了电池能量密度和安全性的进一步提升。

  该工作得到了中国科学院战略性先导科技专项（XDA21070500），国家自然科学基金项目（51725206、51873055、52173004和52002394）和中国博士后科学基金特别资助项目（2020T130683）的支持。相关成果以“Rational design of a topological polymeric solid electrolyte for high-performance all-solid-state alkali metal batteries”为题，于2022年7月19日发表在Nature Communications上。河北工业大学与中国科学院物理研究所联合培养博士生苏韵为本文第一作者。 

  原文链接Su, Y., Rong, X., Gao, A. et al. Rational design of a topological polymeric solid electrolyte for high-performance all-solid-state alkali metal batteries. Nat. Commun. 13, 4181 (2022). 

  https://doi.org/10.1038/s41467-022-31792-5

通讯作者简介

  刘宾元，教授，博士生导师，河北省功能高分子重点实验室主任。博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所，2010年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，石河子大学“绿洲学者”讲座教授、河北工业大学“元光学者”。长期从事二氧化碳的化学利用、生物质基高分子材料合成、聚合物结构可控合成和高性能聚烯烃材料设计与开发的研究工作。主持完成了包括国家自然科学基金在内的纵向课题十几项。获授权中国发明专利二十余项。在Nature Commun.、Green Chem.、ACS Catal.、J. Catal.、Macromolecules、Polymer等期刊发表论文130多篇。

  胡勇胜，中国科学院物理研究所研究员，英国皇家化学学会会士/英国物理学会会士。先后承担了国家科技部863创新团队、国家杰出青年科学基金等项目。自2001年以来，在钠(锂)离子电池正负极材料、多尺度结构演化、功能电解质材料等方面取得多项创新性研究结果；在Science、Nature Energy、Nature Mater.、Nature Sustain.、Joule、Nature Commun.、Science Adv.等国际重要学术期刊上共合作发表论文200余篇，引用30000余次，H-因子98，连续8年入选科睿唯安“高被引科学家”。合作申请60余项中国发明专利、已授权40项专利（包括多项美国、日本、欧盟专利）。出版《钠离子电池科学与技术》专著一本。目前担任ACS Energy Letters杂志资深编辑。最近所获荣誉与奖励包括第十四届中国青年科技奖、国际电化学学会Tajima Prize、英国皇家学会牛顿高级访问学者等。开发的钠离子电池技术在第三届国际储能创新大赛中荣获“2019储能技术创新典范TOP10”和“评委会大奖”、第九届中国科学院北京分院科技成果转化特等奖、2020年科创中国·科技创新创业大赛TOP10、2020年中关村国际前沿科技创新大赛总决赛亚军、入选2020年度中国科学十大进展30项候选成果。

  容晓晖，1990年11月生，2009年6月加入中国共产党，中国科学院物理研究所特聘研究员，博士生导师，中国科学院物理研究所“百人计划”I类获得者。专注下一代高能量密度、低成本、长寿命、高安全固态钠电池的研发。以第一作者或通讯作者在Nature Sustain.、Joule、Nature Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Funct. Mater.、Energy Storage Mater.等国际重要学术期刊上发表论文30余篇，申请国内和国际发明专利20余项，《钠离子电池科学与技术》第二章主要撰写者，撰写原创科普文章50余篇。目前担任ACS Energy Lett.、Solid State Ion.等杂志的审稿人，国家自然科学基金评议专家，中国化工学会专业会员，主持国家自然科学基金青年科学基金项目和博士后特别资助项目，参与中科院战略先导专项、北京市自然科学基金项目、企业合作项目等十余项。容晓晖，2022年5月正式入职中国科学院物理研究所清洁能源实验室（北京），任特聘研究员，博士生导师，在长三角物理研究中心（溧阳）成立“容晓晖”科学家工作室。现面向国内外高校和研究机构招募实习生、项目聘用、联合培养硕士/博士生、硕士生、博士生、博士后，将提供世界一流的待遇、研究环境和资源（有意者请发邮件至rong@iphy.ac.cn，0519-68269663）。

  下载：Rational design of a topological polymeric solid electrolyte for high-performance all-solid-state alkali metal batteries