华科-万润新能源AM发文：竞争配位设计策略同时提升固态聚合物电解质机械强度与电导率

本文研究背景聚焦于锂金属电池的安全性和性能提升问题，传统液态电解质安全性差，而全固态电解质则受限于低离子电导率。研究目的是通过竞争配位策略设计一种新型固态聚合物凝胶电解质（GPE），以同时提升机械强度和离子电导率。研究团队将丁二腈（SN）引入聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺）（PMAm）中，通过竞争配位释放锂离子并保持氢键网络完整性，显著提升了机械性能。同时，氢键的形成压缩了聚合物框架内的空隙，形成“分子拥挤”状态，为锂离子提供了快速扩散通道，并促进了稳定固体电解质界面（SEI）的形成。实验结果表明，该电解质实现了24.8 MJ·m-3的韧性和2.8 mS·cm-1的离子电导率，成功打破了机械强度与电导率难以兼顾的矛盾。基于此设计的锂金属软包电池能量密度超过450 Wh·kg-1，并表现出卓越的安全性和循环稳定性。