清华深研院刘思捷/港科大Kristiaan Neyts《Adv. Mater.》：基于3D打印固态电解质的介电调控锂电机理研究

该研究针对固态聚合物电解质（SPEs）室温离子电导率偏低的问题，提出将介电常数作为独立设计维度，通过在PVDF基体中引入液晶单体RM257和高介电小分子5CB，构建超高介电常数复合体系，并结合3D打印技术制备超薄电解质膜。研究目的旨在揭示介电材料调控锂离子传导的物理机制。结论表明，高介电常数通过增强介质极化屏蔽锂离子与阴离子间的库仑吸引，降低锂盐解离能垒（从4.40 eV降至1.04 eV），并优化Li⁺配位环境与迁移模式；液晶组分的共模板效应与3D打印剪切取向协同构筑了连续离子传输通道。最终，电解质在室温下离子电导率达1.02 mS cm⁻¹，Li⁺迁移数为0.64，组装的全电池在3000次循环后容量保持率达76.6%，并实现了柔性异形软包电池的定制化制备。