海工大纪小宇、清华杨洋、青岛能源所崔光磊 NML: 聚氧化乙烷分子设计助力高性能固态电解质及其固态电池

随着电动化交通与大规模储能的发展，高安全性、高能量密度储能器件的需求日益增长，锂金属电池（LMBs）成为研究热点。然而，传统液态电解质存在安全隐患，聚氧化乙烷（PEO）基固态聚合物电解质（SPEs）因界面接触柔韧性、对锂还原稳定性等优势成为最有前景的固态材料之一，但面临离子电导率与机械强度难以兼顾、阳离子迁移数低、高压稳定性差等问题。本研究旨在通过分子内设计策略解决这些性能缺陷。文章系统梳理了拓扑结构设计与化学改性设计两大类分子设计方法：拓扑结构设计（如嵌段共聚、接枝共聚和交联策略）主要用于平衡离子电导率与机械强度；化学改性设计（如阴离子锚定和能级调控）则重点改善阳离子迁移数和高压耐受性。研究结论指出，通过多策略理性集成（如交联短刷网络与功能化学调控相结合）可提升综合电化学性能；解锁宽温度工作区间需探索新型离子输运机制；同时需推进薄膜规模化加工工艺。此外，文章提出了标准化评估框架，为高性能固态电解质的设计与应用提供了参考。