近年来，锂电池作为储能器件在手机、条记本电脑及电动汽车等领域的运用十分广泛。然而，传统的锂离子电池越来越靠近其能量密度的极限，利用易燃有机电解液也使其安全性受到严厉的磨练。因而，亟需开拓下一代兼具高能量密度和高安全性的电化学储能器件。固态电池是采取固态电解质代替液态电解质的新型电化学储能器件，其具有安全性能高和能量密度高的特点。目前，研究者们已经开拓了聚合物固态电解质、无机固态电解质及复合型固态电解质等多种研究体系。个中，聚环氧乙烷（PEO）因其轻质、易成膜以及与电极间良好的界面打仗等特点，被广泛运用于固态电解质的研究。
研究职员针对聚环氧乙烷基固态电解质中锂离子电导率和迁移数较低的问题，利用多硫化锂的穿梭效应，通过原位电化学还原聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯（PEGMA）与硫的共聚物，制备了-S4Li接枝的聚环氧乙烷固态电解质，从而实现快速的锂离子传输，并有效改进界面稳定性，使得全固态聚合物锂电池在50°C下，表现出高达1200圈的超高循环稳定性。
针对聚环氧乙烷基固态电池须要在较高温度（50-70°C）下利用，而在室温及低温下难以事情的问题，研究职员从锂离子传输的微不雅观尺度出发，以有机小分子丁二腈（SN）替代常规的无机填料，通过调控丁二腈和环氧乙烷（EO）的摩尔比，在有效抑制聚环氧乙烷结晶并弱化环氧乙烷与锂离子结合力的根本上，实现了离子传输尺度上均质且快速的离子通路的形成。当丁二腈和环氧乙烷的摩尔比调控为1:4时，固态电解质的离子电导率提升了2个数量级，固态电池在室温和低温下（0°C）下也表现出精良的电化学性能。
上述事情近期揭橥在《纳米能源》和《前辈功能材料》。事情得到了国家自然科学基金、中科院青匆匆会项目、中科院先导项目和国家重点研发操持等的帮助。
（光明日报全媒体 刘勇 通讯员 杨瑷博）
图1 多硫化锂接枝的固态电解质的制备过程
图2固态电解质锂离子传输模式示意图
图3固态电解质的电化学表征
图4 固态电池性能
