對高性能聚合物基電解質的探索會推動下一代鋰金屬電池的快速發展。

電子科技大學楊光等通過聚加反應、光引發的自由基交聯和物理混合，制備了一種與深共晶溶劑相結合的自愈性準固態混合電解質網絡（X-PPS-D4）。

圖1. 材料制備示意

研究顯示，所得X-PPS-D4不僅具有30℃時2.03×10^-4 S cm^-1的高離子電導率（σ），而且具有寬的電化學穩定性窗口（0～5.0 V vs. Li⁺/Li）。并且電解質結構中動態共價鍵的存在賦予它自我修復能力。此外，由于陰離子遷移率的降低，X-PPS-D4的鋰離子轉移數（=0.44）得到增強，這一點通過光譜分析、核磁共振研究和理論計算得到了證實。

圖2. X-PPS-D4的電化學性質

結果，在30℃的測試溫度下，X-PPS-D4可以支持鋰/鋰對稱電池在電流密度為0.1 mA cm^-2的情況下進行穩定的長期（>1300 h）沉積/剝離循環。更重要的是，在扣式電池內LiFePO₄正極上原位形成的X-PPS-D4促進了卓越的電池性能，在5C時的比容量超過100 mAh g^-1，并具有超長的循環壽命（>1000次），此外在1C時也具有高的比容量（1000次循環后>116.1 mA h g^-1）。

另外，X-PPS-D4還顯示了其在Li/NCM811電池中的潛在應用價值。總之，這項研究為具有共晶混合物的準固態混合電解質的結構-性能關系提供了新的見解，并為開發高性能聚合物基電解質的LMB提供了有效途徑。

圖3. 全電池性能

In situ formed self-healable quasi-solid hybrid electrolyte network coupled with eutectic mixture towards ultra-long cycle life lithium metal batteries. Energy Storage Materials 2022. DOI: 10.1016/j.ensm.2022.08.027