单离子导电复合凝胶电解质

锂离子迁移数0.94

螺旋介孔二氧化硅纳米纤维锚定阴离子，实现高锂离子迁移数与无枝晶长循环。

Liu, Caiyuan · Peng, Hui · 黄文 · 刘伟 · 杨永刚 · 李艺

Journal of Colloid and Interface Science 2025

具体参数

锂离子迁移数

{'zh': '0.94', 'en': '0.94'}

液体电解质吸收率

{'zh': '605', 'en': '605'} %

过电位（1000 h 后）

{'zh': '0.1', 'en': '0.1'} V

首圈比容量

{'zh': '150.1', 'en': '150.1'} mAh g⁻¹

技术优势

阴离子被锁住

SPL纳米纤维把锂盐阴离子固定在介孔骨架上，锂离子几乎独自承担电流输运，迁移数高达0.94。

能吸605%的液体

多孔膜结构带来很强的电解液保持能力，凝胶态下的离子传输通路始终畅通。

长循环不长枝晶

单离子传导从机制上抑制锂枝晶，对称电池循环1000小时后过电位才0.1 V。

应用场景

• 锂金属电池：用这种单离子凝胶电解质代替常规隔膜加电解液，直接抑制锂枝晶，让锂金属负极能长期循环。
• 高功率锂电池：迁移数接近1可以减少浓差极化，大电流放电时电压损失更小，适合功率型电池。
• 固态电解质：它用无机纳米纤维骨架固定阴离子，兼具准固态安全性和凝胶态界面接触，是固态电解质的有力补充。
• 电化学储能：高迁移数和长循环寿命减少电池维护与更换频率，适合大规模储能系统。