北化田明/曹鹏飞《Adv. Funct. Mater.》：高熵聚合物电解质实现宽温锂电池

本文研究了高熵聚合物电解质（HEGE）在宽温锂电池中的应用。背景方面，锂金属电池因其高理论容量被视为下一代高能量密度储能技术的核心，但面临热安全隐患和界面问题等挑战。传统液态电解质在低温下离子电导率骤降，固态电解质则存在界面刚性和窄温区适应性问题。研究目的是通过高熵设计构建凝胶聚合物电解质，解决宽温域下离子传输与界面兼容性难题。研究结果表明，HEGE(40%PDOL)在-25 °C下表现出高效离子传输（4.42 mS cm⁻¹）和超长循环稳定性（锂对称电池>3000小时），NCM811||Li纽扣电池在-25 °C下经500次循环后容量保持率超过75%。此外，分子动力学模拟揭示了HEGE(40%PDOL)的溶剂化结构，Li+主要与PDOL链的氧原子配位，具有最小的Li+团簇尺寸和最高的扩散系数。结论表明，高熵设计实现了凝胶电解质在宽温区下的高效离子传输与界面稳定，为锂金属电池在极端环境中的应用提供了新方案。