华北电力大学 史永正、陈哲JACS：MXene表面工程赋能高性能柔性锂金属电池电解质

本文针对锂金属电池中弹性聚合物电解质难以同时实现界面贴合与锂枝晶抑制的力学-电化学矛盾，提出了一种表面结构工程策略。研究团队以氢化丁腈橡胶（HNBR）为柔性基体，通过热压工艺在其表面构建取向MXene（Ti₃C₂Tₓ）网络，实现了表面刚性（1.5 GPa）与本体柔顺性（断裂应变704%）的力学解耦。这种设计不仅通过应力重分布机械阻断锂枝晶生长，还利用MXene的亲锂端基和低迂曲度离子通道均匀化Li⁺通量，使电解质室温离子电导率达8.05×10⁻⁴ S·cm⁻¹，Li⁺迁移数显著提升。实验结果表明，锂对称电池可实现超7000小时无枝晶稳定循环，搭配高负载LiFePO₄（1.81 mAh·cm⁻²）和高压NCM622（4.3 V）正极的全电池均展现出优异循环稳定性。此外，电解质在弯折、裁剪等极端机械条件下仍能正常工作。该研究为开发高能量密度、柔性锂金属电池提供了通用设计思路。