吉林大学杜菲团队Chem & Bio Engineering | 无枝晶全固态锂电池自修复超分子弹性体键合硫化物电解质膜

背景：随着电动汽车和高端消费电子产品对能量密度与安全性的要求不断提升，全固态锂电池（ASSLBs）被视为下一代电池技术的有力竞争者。硫化物固态电解质因其高离子电导率和良好的机械加工性备受关注，但将其制成自支撑电解质薄膜面临工艺不兼容、结构要求苛刻和粘结剂设计瓶颈等挑战。研究目的：为解决硫化物电解质膜中粘结剂的选择难题，吉林大学杜菲教授团队设计了一种基于动态氢键的自修复超分子聚（氨酯-脲）粘结剂（SPU），旨在制备出兼具高离子电导率、优异机械性能和自修复能力的电解质膜。结论：该研究成功制备出仅含3 wt% SPU粘结剂的Li6PS5Cl电解质膜，其离子电导率达1.5 mS cm-1，致密度高达97.6%。基于该膜的锂金属对称电池表现出高临界电流密度（1.8 mA cm-2）和超长循环稳定性（超过3500小时），全电池也展现出优异的倍率性能和长循环寿命。该工作为发展高能量密度、长寿命全固态锂电池奠定了关键材料基础。