液態(tài)電解液的低安全性、不穩(wěn)定的界面和高反應(yīng)性極大地阻礙了鋰金屬電池（LMB）的發(fā)展。具有優(yōu)異機(jī)械性能和高兼容性的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)（QGPEs）可以滿足LMBs的需求。

圖1. 材料制備及表征

中南大學(xué)潘安強(qiáng)、常智等通過聚（乳酸）中的-COOH和乙二醇中的-OH的原位多縮合，制備了一種嵌段結(jié)構(gòu)的聚（乳酸）-聚（乙二醇）-聚（乳酸）共聚物（PLE）。

然后，將合成的PLE共聚物與聚丙烯腈溶液混合，通過電紡進(jìn)一步獲得三維聚合物膜（PALE）。三維PALE膜作為GPE的骨架，表現(xiàn)出高孔隙率、柔韌性和超高的液態(tài)電解液吸收性能，同時(shí)，衍生出的準(zhǔn)固態(tài)GPE具有更好的拉伸性。

受益于PALE鏈上豐富的官能團(tuán)（-C=O、-C-O-C-和-C≡N）對(duì)LiTFSI鹽的解離作用，PALE-QGPEs的電化學(xué)穩(wěn)定窗口和離子傳導(dǎo)率分別提高到5.11V和0.84 mS cm^-1。

圖2. 半電池性能

此外，由于在鋰金屬負(fù)極上形成了穩(wěn)定的富氟化鋰SEI層，Li||PALE-3-6 GPEs||Li對(duì)稱電池在0.5 mA g^-1/0.5 mAh cm^-2下穩(wěn)定運(yùn)行超過890小時(shí)，并且在Li||PALE-3-6 GPEs||Cu半電池中實(shí)現(xiàn)了94.8%的平均庫倫效率。

另外，使用PALE-3-6 GPEs和LiFePO4（LFP）的全電池，在負(fù)載量為8.39和6.76 mg cm^-2以及面電流密度為1.26和2.03 mA cm^-2下容量保持率分別為98.3%和88.7%，這可以歸因于LFP正極上持久的CEI結(jié)構(gòu)。

此外，小軟包電池在苛刻的運(yùn)行條件下也具有出色的循環(huán)穩(wěn)定性，表明PALE GPEs在高能量密度的柔性設(shè)備中的應(yīng)用可能性。

圖3. 全電池性能

Regulation of Interphase Layer by Flexible Quasi-Solid Block Polymer Electrolyte to Achieve Highly Stable Lithium Metal Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202300425