又美又飒！复旦大学「国家优青」汪莹团队，最新Nature Nanotechnology！

背景：固态聚合物电解质在锂金属电池应用中受限于离子电导率与机械模量的本征博弈，传统软聚合物体系难以兼顾力学强度与离子传输性能，刚性聚合物骨架虽有望解耦力学与传导性能，但其锂离子传导机制尚不明确。研究目的：本研究旨在通过刚性聚阴离子骨架与含锂离子液体的协同作用，设计出兼具高离子电导率与高机械模量的复合聚合物电解质，并深入揭示其锂离子传输机制。结论：基于刚性聚阴离子（PBDT、CMC、SA）设计的复合电解质在保持250-530 MPa高弹性模量的同时，实现了25°C下2.5 mS cm⁻¹的离子电导率。通过固态NMR与马尔可夫模型分析，研究揭示了三种并行锂离子传输机制：富锂纳米团簇与链间溶剂化离子的快速交换、沿互连溶剂化壳层的跳跃传输以及刚性纳米通道内的无摩擦扩散。该电解质在Li||LiFePO₄体系中实现了60 mAh软包电池和80 mAh圆柱电池的有效运行，并展现出优异的界面稳定性与循环性能。未来可通过拓展刚性聚阴离子化学体系进一步推动电解质设计准则的建立。