隨著便攜式電子設(shè)備與新能源汽車(chē)的快速發(fā)展，開(kāi)發(fā)能量密度超過(guò)500 Wh kg?1的可充電電池成為研究熱點(diǎn)。鋰硫電池因其高理論比容量（1675 mAh g?1）和能量密度（2600 Wh kg?1）被視為理想候選者，但液態(tài)鋰硫電池固有的“穿梭效應(yīng)”和鋰枝晶生長(zhǎng)等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了其實(shí)際應(yīng)用。
為攻克這些難題，固態(tài)電解質(zhì)特別是聚醚基凝膠電解質(zhì)成為重要突破口。然而，傳統(tǒng)聚醚基電解質(zhì)中，醚氧鍵與Li?之間存在強(qiáng)配位作用，易形成穩(wěn)定的溶劑化結(jié)構(gòu)，限制了Li?的遷移能力，造成離子電導(dǎo)率偏低。針對(duì)這一瓶頸，煙臺(tái)大學(xué)材料電化學(xué)過(guò)程與技術(shù)團(tuán)隊(duì)研究提出了一種新型碘摻雜硒化鉍改性聚（二甲基丙烯酰胺）復(fù)合凝膠聚合物電解質(zhì)（I-Bi2Se3-x@PDMA）。理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)通過(guò)合理調(diào)控聚醚官能團(tuán)，優(yōu)化了Li?的溶劑化結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)了Li?快速傳輸與均勻沉積，有效抑制了枝晶生長(zhǎng)。同時(shí)，引入的富含路易斯酸位點(diǎn)的I-Bi2Se3-x組分協(xié)同調(diào)控了離子傳輸并加速了硫的氧化還原動(dòng)力學(xué)。得益于此協(xié)同效應(yīng)，該電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)0.91的Li?遷移數(shù)和1.33 mS cm?1的離子電導(dǎo)率，顯著提升了鋰硫電池的倍率性能與循環(huán)穩(wěn)定性。該研究強(qiáng)調(diào)了聚合物基質(zhì)與功能填料協(xié)同設(shè)計(jì)在突破鋰硫電池性能瓶頸中的關(guān)鍵作用，為面向?qū)嵱没母咝阅芄虘B(tài)電池開(kāi)發(fā)提供了新思路。
該成果以“Tailoring Solvation Architectures in I-Bi2Se3-x Modified High-Conductivity Gel Electrolytes for Semi-Solid Lithium-sulfur Batteries”為題發(fā)表在材料類(lèi)權(quán)威期刊Advanced Functional Materials，化學(xué)化工學(xué)院研究生張亞楠為論文第一作者，王美日為論文通訊作者，煙臺(tái)大學(xué)為唯一通訊單位，相關(guān)工作獲得了山東省自然科學(xué)基金的資助。
原文鏈接：http://doi.org/10.1002/adfm.202519602
來(lái)稿時(shí)間：10月20日 審核：劉俞斌 責(zé)任編輯：劉運(yùn)正
