西北工业大学孔杰、马越Adv. Sci.：聚轮烷组装的半互穿聚合物电解质助力高压锂金属电池

背景：锂金属电池具有高能量密度潜力，但传统聚醚基固态聚合物电解质存在室温离子电导率低、Li⁺迁移数低、高压氧化稳定性差及易引发锂枝晶等问题，限制了其在高压电池中的应用。研究目的：西北工业大学孔杰、马越团队旨在设计一种新型电解质，以同时解决离子传输、界面稳定性和力学性能的难题。结论：团队成功制备了聚轮烷组装的超分子半互穿网络电解质（SSNE），该电解质通过构建分级离子通道、引入路易斯酸位点和空间限域效应，实现了0.18 mS cm⁻¹的室温离子电导率、0.73以上的Li⁺迁移数和4.9 V以上的电化学窗口。SSNE能在正负极形成稳定界面，有效抑制电解质分解和锂枝晶生长。基于SSNE的LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂|Li全电池展现出优异的循环稳定性（200次循环容量保持率81.4%）和倍率性能（达2C），1.2 Ah软包电池在4.5 V下可稳定循环190次，为高压锂金属电池提供了从分子设计到系统应用的新策略。