半互穿聚合物电解质

高锂离子迁移数

通过阴离子固定和快离子通道实现超快锂离子传导，显著提升固态锂金属电池的循环稳定性。

Lin, Xiujing · Long, Yu · Zizhen, Shan · Han, Ding · Chen, Jianyu · 刘瑞卿 · 黄镇东 · Gao, Haiqi · Yu, Aishui · 马延文

Energy Storage Materials 2026

具体参数

离子电导率

4.57 mS cm⁻¹

锂离子迁移数

0.78

锂沉积/剥离循环时长

3800 h

容量保持率

73 %

比容量

133.8 mAh g⁻¹

容量保持率

99.4 %

技术优势

离子传输更快

半互穿网络缩短锂离子扩散路径，同时阴离子受体促进锂盐解离，增加自由锂离子浓度，并通过离子-偶极作用实现锂离子的快速跳跃传输。

迁移数更高

通过固定阴离子抑制浓差极化，将锂离子迁移数提升至约0.78，有利于降低过电位并提高循环稳定性。

稳定循环更久

在0.05 mA cm⁻²下可稳定沉积/剥离超过3800小时；Li|LiFePO₄电池在0.5 C循环400次后容量保持73%，软包电池113次循环后保持率99.4%。

应用场景

• 固态锂金属电池：直接用作固态电解质膜，支持高电流密度下稳定循环，替代传统液态电解液体系。
• 锂金属电池：提供高迁移数和长循环寿命，解决锂金属电池中枝晶生长和界面副反应问题。
• 聚合物电解质：通过阴离子固定和半互穿结构实现快离子传输，为高性能聚合物电解质设计提供新思路。