同济大学&卡尔斯鲁厄理工学院 AEM：氟化杂化凝胶聚合物电解质的分子工程实现高压锂金属电池的超宽温域运行

背景：锂金属电池是下一代储能技术的关键，但在极端温度下传统液态电解质存在易燃、界面副反应和锂枝晶生长等问题，而凝胶聚合物电解质虽兼具高离子传输和安全性，却在超宽温域下性能失衡。研究目的：针对传统凝胶聚合物电解质在极端温度下的瓶颈，通过分子工程策略开发一种新型氟化杂化凝胶聚合物电解质（FHPE），以协同提升离子电导率、电化学稳定窗口和机械强度，实现高压锂金属电池在超宽温域下的稳定运行。结论：制备的FHPE在-30°C时离子电导率达3.54×10⁻⁴ S·cm⁻¹，电化学稳定窗口超过4.7 V，机械强度为58.7 MPa，能诱导形成富LiF界面层抑制锂枝晶和副反应。基于FHPE的电池在-30°C和60°C下均表现出优异循环性能和安全性能，软包电池通过钉刺测试无热失控，为超宽温域高压锂金属电池提供了有效解决方案。