「国家杰青」崔光磊领衔！中国科学院青能所乔立鑫/许高洁/崔子立Angew | 打通下一代金属电池！

本文综述了单离子导电聚合物电解质（SICPEs）在可充电一价和多价阳离子基金属电池中的研究进展。背景方面，锂金属电池受限于锂资源稀缺、枝晶生长和安全性问题，而钠、钾、镁、锌等电池因其资源丰度高成为替代方案，但传统液体电解质存在安全隐患和副反应。研究目的是系统总结固定阴离子以制备SICPEs的四种主要策略：将阴离子共价连接至有机骨架、引入阴离子受体/捕获剂、将阴离子锚定于无机基质，以及通过氢键和π-π堆积等分子间相互作用抑制阴离子移动，并比较这些策略在不同电池体系（Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺）中的异同。结论指出，SICPEs具有高阳离子迁移数、优异安全性和界面相容性，但仍面临设计依赖试错法、含氟组分的环境问题等挑战。未来研究方向包括人工智能辅助高通量筛选、先进表征技术联用、提升极限电流密度和实用化性能评估等，以推动SICPEs从实验室走向实际应用。