清華深研院劉思捷《Carbon Energy》綜述：從分子鏈設計到性能協同

全固態電池以其卓越的安全性和能量密度優勢，正成為下一代儲能技術發展的核心方向。然而，作為其關鍵組成部分的固態聚合物電解質（SPEs），長期面臨室溫離子電導率低、電化學穩定窗口窄、機械性能不足等多重挑戰，嚴重制約了全固態電池的實際應用進程。在此背景下，對SPEs進行分子層面的精準設計與宏觀性能的協同優化，正展現出其關鍵作用。因此，將多功能設計作為核心策略，為攻克固態電池中的離子輸運與界面難題提供了系統性的理論基礎與實踐路徑。

鑒于此，深圳清華大學研究院（清華深研院）劉思捷團隊在《Carbon Energy》上發表了綜述文章，系統闡述了固態聚合物電解質的多功能設計策略。該綜述不僅全面梳理了SPEs的分類體系與分子設計原理，更創新性地提出了從分子設計到宏觀性能協同優化的技術路線，為開發高性能固態電解質開辟了新途徑。

在全球能源轉型加速的背景下，高效、本質安全的新型儲能技術已成為材料研究的前沿領域。鋰離子電池 (LIBs) 作為應用最廣的二次電池，其傳統的液態電解質存在易燃、易泄漏等安全隱患，這嚴重限制了電池安全性和能量密度的進一步提升。這一瓶頸促使研究者們深入探索作為下一代全固態電池 (ASSBs) 核心的固態電解質 (SSEs)。目前主要研究的 SSEs 包括聚合物基、硫化物基、氧化物基和鹵化物基等類型。其中，硫化物基 SSEs 室溫離子電導率極高，但存在對濕度敏感、會釋放有毒 H?S 氣體以及電化學穩定窗口 (ESW) 窄等問題。氧化物基 SSEs 化學穩定性好，但通常存在晶界電阻高、可變形性差等問題。鹵化物基 SSEs 作為近年來的“折衷”候選材料，在離子電導率和高壓正極穩定性之間取得了平衡，但同樣面臨空氣穩定性差、與鋰金屬負極熱力學不穩定等挑戰。

相比之下，固態聚合物電解質 (SPEs) 因其獨特的結構優勢和克服液態體系局限的潛力，已成為 ASSBs 的關鍵研究方向。SPEs 以聚合物為基質，離子傳導主要依賴聚合物鏈段的運動，這與液態電解質中離子的自由擴散機制截然不同。SPEs 具有良好的柔韌性、易加工性和與電極的界面接觸性，能夠有效抑制鋰枝晶，提升界面穩定性，并且其制備工藝（如溶液澆鑄、靜電紡絲）與現有電池生產線兼容度高，具備大規模制造潛力。盡管 SPEs 優勢顯著，但其實際應用仍受限于室溫離子電導率較低、電化學窗口較窄、機械性能不足等核心問題。目前的研究重點集中于通過材料體系創新（如開發新型聚合物基質、構建有機-無機復合體系）和多種優化策略（如摻雜納米填料、進行鋰鹽工程、對聚合物基質進行共聚/交聯改性等）來協同提升其綜合性能。同時，電極-SPEs 界面問題仍是制約其實際應用的關鍵挑戰。

基于 SPEs 的顯著進展及仍存在的挑戰，有必要對其類型，特別是新興類別及其改進策略進行更全面且詳細的總結。本文旨在對用于高性能 ASSBs 的 SPEs 設計策略的最新進展進行廣泛而系統的綜述，重點對 SPEs 類型進行詳細分類，涵蓋金屬-有機框架 (MOFs)、液晶 SPEs、拓撲結構 SPEs、塑晶基 SPEs、纖維素基 SPEs (CSPEs) 等類別，并深入討論相應的分子設計策略和基本材料特性。此外，本文還將闡述傳統和新型制備方法、實際應用，并著重分析當前挑戰及提升 SPE 性能的最新策略，旨在為設計用于 ASSBs 的高性能 SPEs 提供清晰的技術路徑和發展方向。

圖1. SPEs 的演進/發展：近期研究進展

SPEs 是在固態下工作的離子導電材料，其離子傳輸機制與液態電解質有根本區別。在 SPEs 體系中，離子傳導主要依賴于聚合物鏈段的運動和離子在聚合物基質內的遷移。常見的聚合物基質，如聚環氧乙烷 (PEO)、聚丙烯腈 (PAN) 和聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)，通過與鋰鹽絡合形成離子傳導網絡。例如，PEO 鏈的線性結構有利于其乙烯氧基原子與鋰鹽解離出的鋰離子形成穩定配位，鏈段熱活化后，配位離子解離并遷移。SPEs 在 ASSBs 中集成了隔離正負極（防止短路）和實現離子傳輸的雙重功能，取代了傳統液態電池中的隔膜。SPEs 優異的固有柔韌性和可加工性使其能通過溶液澆鑄或熱壓工藝制成薄膜，這不僅能實現與電極的緊密界面接觸，還能最小化界面阻抗。然而，不同基質的 SPEs 在核心性能參數上仍有顯著差異：PEO 基 SPEs 化學穩定性好、柔韌性佳，但存在室溫離子電導率低、結晶度高的問題；聚偏氟乙烯 (PVDF) 基 SPEs 介電常數較高，但同樣面臨結晶度和電導率的限制；PAN 基 SPEs 可實現較高的離子電導率和機械強度，但存在界面兼容性和電壓穩定性不足的問題；PMMA 基 SPEs 成膜性和光學透明性好，但在高電流密度下易降解；聚乙烯醇 (PVA) 基 SPEs 成本較低，但電導率和機械性能不足。為滿足 ASSBs 對電解質的嚴格要求，目前研究界正致力于通過優化材料體系和制備工藝來系統提升 SPEs 的綜合性能，廣泛探索共混、共聚、交聯及引入功能性填料等策略，以充分發揮 SPEs 柔韌、界面接觸好、易加工等獨特結構優勢和應用潛力。

圖2.基于聚合物的ASSB電池概念示意圖。

圖3. (A)鋰離子電池與(B)采用雙極堆疊的ASSB中的電極堆疊方式示意圖。在ASSB的雙極堆疊中，集流體（雙極板）一側與鋰金屬接觸，另一側與正極復合材料接觸。

當前研究格局與新趨勢

SPEs 的最新研究進展顯著加速了其在 ASSBs 中的實際應用進程。目前的研究核心集中于材料體系創新，主要集中在開發包括 PEO、PAN 和 PMMA 在內的新型聚合物基質及復合體系，以提升離子電導率、機械強度和電化學穩定性。雖然傳統的 PEO 基 SPEs 仍主導當前研究和應用，但 PAN 和 PMMA 基等新興體系已展現出獨特優勢。有機-無機復合體系通過將納米陶瓷材料均勻嵌入聚合物基質，利用納米粒子與聚合物鏈間的界面相互作用，可協同增強離子傳輸性能和結構穩定性。為了進一步突破 SPEs 的性能瓶頸，目前已發展出一系列針對性優化策略，包括：摻雜納米填料以破壞聚合物結晶度并建立離子傳導通路；通過鋰鹽工程優化離子解離效率和傳輸動力學；通過共聚/交聯改性聚合物基質以調節鏈遷移率和自由體積等。然而，界面問題（電極-SSE 接觸不良導致高阻抗、容量快速衰減）仍是制約其實際應用的關鍵挑戰。在未來研究中，多功能 SPEs 的設計、制備工藝的優化、成本的降低以及電化學穩定性和離子電導率的提升將成為 SPEs 發展的關鍵方向。

SPEs的分類與分子設計策略

在全固態電池 (ASSBs) 的發展進程中，固態聚合物電解質 (SPEs) 因其獨特優勢成為關鍵組件。SPEs 涵蓋多種聚合物基質，主要包括 PEO、PVDF 和 PAN 基等。如圖 4 所示，不同 SPEs 在離子電導率、還原/氧化穩定性、機械柔韌性/強度、成膜性及熱穩定性等關鍵性能指標上存在顯著差異。例如，PMMA 具有良好的成膜能力，PVA 可加工成自支撐薄膜，PVDF 則可形成多孔或不對稱膜，PTFE 的熱穩定性最優（穩定至 300 °C），而 PEO 在空氣中可穩定至 170 °C。

圖4.常見固態聚合物電解質的性能雷達圖。

PEO基SPEs的分子設計策略

PEO 基 SPEs 由 PEO 基質和鋰鹽組成，是 ASSBs 的關鍵組件。PEO 中獨特的醚氧鏈能配位 Li? 離子，但其室溫高結晶性限制了鏈段運動，導致室溫離子電導率較低（10?? – 10?? S cm?1）。提升性能的策略主要包括復合改性和分子層面的結構調控。復合改性方面，常將 PEO 與增塑劑、無機納米填料、MOF 材料或有機聚合物共混。分子設計方面，構建表面受限的無序氫鍵系統（如引入 AMPS 改性玻璃纖維）可有效抑制 PEO 結晶，促進 Li? 傳輸，并提升鋰離子遷移數 (tLi?)。優化鋰鹽含量，調節 EO:Li 比例（如 9:1）也能有效削弱 Li?-EO 的配位強度，提高室溫性能。為闡明結晶度的具體影響，研究者設計了液氮快速冷卻策略，實驗證明，削弱 Li?-EO 配位（而非僅僅降低結晶度）對于改善室溫陽離子傳輸更為關鍵。為系統解決 PEO 基 SPEs 室溫電導率低、電化學窗口窄以及與高鎳正極兼容性差等核心挑戰，研究者提出了焓-熵解耦合配位策略。例如，引入基于吡咯類離子液體合成的聚離子液體 (PIL) 來破壞強 Li?-PEO 配位，并結合 LiTFSI/LiDFOB 二元鹽體系在界面形成富含 LiF/BF? 的鈍化層。基于此設計的解耦合聚合物集成 (DPE) 電解質表現出優異的綜合性能：室溫離子電導率達 1.17 × 10?? S cm?1，tLi? 為 0.71，ESW 達 0–5.5 V，使其能與 NCM90 高壓正極（4.5 V）兼容。此外，先進的表征技術（如 XPCS）和模擬方法（如 SCMF 算法）為深入理解 PEO 基 SPEs 的離子傳輸機制提供了新見解。

圖5.PEO基固態電解質應用案例

PVDF基SPEs的分子設計策略

PVDF 或其共聚物P(VDF-HFP) 基 SPEs 具有寬 ESW、高機械強度、高熱穩定性和高介電常數等優點，但其本征離子電導率較低。當前的優化設計策略主要有三個方向：有機分子改性（共混、共聚、交聯）、無機填料改性（鈣鈦礦型、石榴石型、Al?O?、SiO? 等）以及添加增塑劑（如 EC、TEGDME）。為協同提升性能，研究者發展了多功能改性策略。例如，在 P(VDF-HFP) 基復合 SSE 中引入低分子量全氟聚醚 (PFPE) 作為雙功能添加劑，并復合 Li??GeP?S??。該復合電解質在室溫下表現出較高的離子電導率 (0.18 × 10?3 S cm?1) 和tLi?(0.68)，陽極穩定性達 4.83 V，并在 LFP||Li 全電池中展現出優異的循環性能和倍率性能。這一界面工程策略為構建硫化物基復合 SSEs 提供了新思路。

PAN基SPEs的分子設計策略

PAN 基 SPEs 因其強極性氰基帶來的優異機械性能、熱穩定性和阻燃性而備受關注，但其室溫離子電導率和與金屬電極的界面兼容性有待提升。主要優化路徑包括引入功能性添加劑和優化制備工藝。在添加劑與基質協同設計方面，利用電紡 PAN 支架進行原位自由基聚合制備凝膠電解質 (GPEs)，通過 PETEA 等單體的協同作用構建高效離子傳輸通道。引入無機材料（如 LLZTO）復合填料體系，可以增強界面穩定性，促進形成有利于 Li? 傳導的界面相（如 g-C?N? 納米片）。通過結構創新（如將原位熱固化 PEGDA 與 PAN 纖維結合）可制備超薄（10 μm）SPE，其形成的富 Li?N 的 SEI 能有效抑制枝晶，提升界面離子傳輸效率。此外，采用定向 PAN 纖維負載 LLZTO 顆粒的功能支架，能引導均勻的鋰沉積，形成分層的 SEI 結構。

PMMA基SPEs的分子設計策略

PMMA 基 SPEs 具有優異的電化學/化學穩定性，能在鋰金屬界面形成低阻抗鈍化層，其分子鏈上的羰基側鏈有助于吸附電解液組分。但其本征離子電導率和機械強度不足是主要瓶頸。改性策略包括：添加增塑劑（如 SN），利用其強極性 C≡N 基團促進鋰鹽解離并破壞聚合物鏈有序堆積，從而顯著提升離子電導率；在 PMMA 分子鏈上接枝特定官能團；利用嵌段共聚物（如PMMA-graft-聚異戊二烯）構建特殊微觀結構，其中 PMMA 微區提供連續的 Li? 傳輸路徑，而微相分離則提供尺寸穩定性，從而實現高離子電導率 (4.6 × 10?? S cm?1) 和寬電化學窗口 (5.08 V)。此外，共混改性策略（如將P(VDF-HFP)、PMMA、LATP 與 SN 復合）能協同優化性能，其中 PMMA 可誘導 SN 電化學還原生成 Li?N，原位形成富含無機物、穩定的 SEI 層，實現均勻無枝晶的鋰沉積。

圖7.PMMA SPE的應用示意圖

PVA基SPEs的分子設計策略

PVA 基 SPEs 憑借其優異的成膜性、化學穩定性、機械性能和離子傳輸能力，在 ASSBs 領域展現出潛力。其高化學穩定性使其能兼容高壓和堿性環境。

優化策略包括：通過化學改性制備 PVA 衍生物，如將 PVA 酯化制成聚丁酸乙烯酯 (PVBE)，該生物可降解電解質在 80 °C 下離子電導率達 0.78 × 10?3 S cm?1，并與鋰金屬具有長期相容性；采用共混策略，如調節 CMC 與 PVA 的比例，并引入 LiClO? 和甘油，甘油的加入可破壞聚合物鏈間相互作用，增加自由體積，從而提升離子遷移率和 tLi? (0.89)，同時獲得高拉伸性(392.73%)；引入功能性添加劑調控離子相互作用，如在 PVA 基質中引入離子極化分子 P-DETP 和 Q-BPPO，通過靜電作用促進 LiTFSI 解離，從而提升 tLi?。這些策略從不同角度提升了 PVA 基 SPEs 的離子電導率、機械性能和界面兼容性，充分發揮了其成膜性和生物可降解性優勢，為其在柔性電子、環保電池和 ASSBs 中的應用提供了多樣化的技術支持。

圖8.PVDF基體結構示意圖

協同作戰：五大策略破解SPEs性能瓶頸

傳統的單一聚合物基質往往難以同時滿足高離子電導率、高機械模量和寬電化學窗口的多重需求。為了打破這一僵局，研究人員開發了一系列先進的材料設計與界面工程策略，實現了性能的多維度協同優化。綜述將這些策略歸納為以下五大核心方向：

1.共聚策略：優化鏈段結構，突破“傳導-強度”悖論

共聚策略是通過將兩種或多種不同單體聚合，形成嵌段、接枝或無規共聚物，從而結合各組分優點，實現對聚合物鏈段結構和性能的精準調控。這一策略的核心在于巧妙地平衡離子傳導與機械強度之間的矛盾。

原理與優勢：

嵌段共聚物：通過設計具有“硬段”和“軟段”的聚合物，如聚（甲基丙烯酸芐酯）-聚（低聚甲氧基乙烯乙二醇甲基丙烯酸甲酯）三嵌段共聚物，利用硬段提供機械支撐，抑制鋰枝晶生長；軟段則負責離子傳導，提供鏈段運動所需的自由體積。

無規共聚物：在PEO主鏈中引入少量非環氧乙烷單元，可以有效破壞PEO的結晶性，抑制微晶形成，同時削弱Li+與醚氧鍵的配位強度，從而顯著提高室溫離子電導率。例如，當共聚單體含量達到10 mol%時，聚合物的室溫電導率可提升至0.3 × 10?? S cm?1。

效果：共聚策略為設計兼具高離子電導率（尤其是在室溫下）和高機械強度的SPEs提供了強大的分子工程工具，是實現SPEs室溫應用的關鍵一步。

2.化學接枝策略：引入功能性側鏈，打造離子高速通道

化學接枝策略將具有離子傳導能力的功能性側鏈或無機填料接枝到聚合物主鏈上，以調控聚合物鏈的流動性，促進鋰鹽解離，并增強界面穩定性。這一策略的核心在于通過“嫁接”的方式，為離子傳輸創造更多的高速通道。

原理與優勢：

接枝到聚合物主鏈：將聚（乙二醇）甲基丙烯酸甲酯（PEGMA）等無定形聚合物側鏈密集接枝到聚（叔丁基-2-（（2-溴丙酰氧基）甲基）丙烯酸酯）主鏈上，形成“瓶刷”狀結構。這種結構能有效抑制聚合物結晶，增加無定形區比例，為Li+遷移提供更多位點。相關研究報道，該SPE在30°C下的離子電導率可達4.49 × 10?? S cm?1。

接枝到無機填料表面：通過點擊化學等方法，將聚合物鏈（如醋酸淀粉）接枝到MXene量子點或金屬有機框架等無機填料表面。這不僅能實現填料在聚合物基體中的均勻分散，還能通過化學鍵合阻斷電子傳導路徑，同時利用填料與聚合物的協同作用，顯著提升離子電導率（最高可達14.8 × 10?3 S cm?1，優于傳統液態電解質）和界面穩定性。

效果：化學接枝策略通過精準的分子設計，為SPEs的離子傳導、機械性能和界面穩定性提供了全新的調控維度。

3.交聯策略：構建三維網絡，兼顧強度與傳輸

交聯策略通過化學鍵或物理作用，將線性聚合物鏈連接成穩定的三維網絡結構。這種結構能顯著提升SPEs的機械強度、熱穩定性和尺寸穩定性，同時破壞聚合物鏈的有序排列，降低結晶度，為離子傳輸提供更多通路。

原理與優勢：

化學交聯：通過引入交聯劑，將聚合物鏈連接起來。例如，將硼離子中心的鋰鹽與P(VDF-HFP)進行化學交聯，形成三維配位電解質（LiPHB）。這種結構不僅增強了機械強度以適應電極體積變化，還提供了均勻的單離子傳輸通道，引導鋰均勻沉積。LiPHB在30°C下離子電導率達5.9 × 10?? S cm?1，鋰離子遷移數高達0.7。

多節點有機-無機交聯：利用氨基修飾的Zr-MOF作為多節點交聯中心，與聚醚-聚氨酯聚合物鏈形成互穿交聯納米結構。這種復雜的網絡結構賦予SPE超強的機械穩定性，使Li|SPE|Li對稱電池在0.2 mA cm?2的電流密度下可穩定循環超過8000小時，同時有效抑制鋰枝晶生長。

效果：交聯策略通過構建三維網絡，實現了機械強度、離子電導率與鋰枝晶抑制能力的同步提升，為高性能、長壽命SPEs的構建提供了堅實基礎。

4.聚合物復合策略：取長補短，實現“1+1>2”的協同效應

聚合物復合策略是當前最主流、最有效的性能優化方法之一。通過將聚合物基體與無機填料（氧化物、硫化物、鹵化物等）、有機小分子（離子液體、增塑劑等）或多孔框架材料（MOFs、COFs等）復合，可以充分發揮各組分優勢，彌補單一材料的缺陷，實現性能的全面躍升。

原理與優勢：

與無機填料復合：

氧化物（如LLZO）：提高機械強度，擴大電化學窗口，抑制鋰枝晶。

硫化物（如LGPS）：引入高離子導電相，構建連續離子傳輸通道，顯著提升復合電解質的離子電導率。

鹵化物（如Li?InCl?）：提供高氧化穩定性和高離子電導率，尤其適用于高壓正極體系。

與有機聚合物復合：通過引入離子液體或增塑劑（如SN），增加聚合物鏈的柔性和自由體積，促進鋰鹽解離，大幅提升離子電導率。

與多孔框架材料復合：

MOFs：利用其高比表面積、可調孔道和路易斯酸位點，構建有序的離子傳輸通道，同時錨定陰離子，提高鋰離子遷移數。例如，將CIL-MOF/PVDF復合，可實現1.14 × 10?3 S cm?1的高離子電導率。

COFs/HOFs：通過共價鍵或氫鍵構筑的規整孔道，為Li+提供選擇性、快速的傳輸路徑。

效果：聚合物復合策略提供了一個廣闊的創新平臺，通過精細調控各組分間的協同作用，能夠系統性地優化SPEs的離子電導率、機械性能、熱穩定性和界面穩定性，是推動SPEs走向實際應用的關鍵技術路徑。

5.聚合物誘導相結構調控策略：重塑微觀結構，消除性能內耗

傳統PVDF等聚合物基SPEs在制備過程中常出現相分離，導致離子通道分布不均、鋰鹽析出等問題，嚴重影響電池性能。聚合物誘導相結構調控策略通過引入具有特定親和力的無定形聚合物，來“橋接”不同組分，重塑電解質微觀結構，實現均一化。

原理與優勢：

以雙酚A二縮水甘油醚（BPE）為例，該無定形聚合物對PVDF和LiTFSI都有良好的親和力，可以作為“橋接劑”，消除PVDF與LiTFSI之間的相分離結構。

BPE的引入，一方面抑制了PVDF的結晶，使其形成更致密、均一的結構；另一方面，其富含氧的鏈段能與LiTFSI形成穩定的配位網絡，構建出連續、均勻的Li+快速傳輸通道。

這種結構重塑使得SPE內部不再存在晶界、鹽析和孔隙，顯著提高了離子電導率，并誘導形成富含LiF的穩定SEI層，極大提升了電池的循環穩定性和安全性。

效果：這種“一石多鳥”的策略，通過單一組分解決了相分離、機械脆性和界面不穩定等多個問題，為制備高性能SPEs提供了簡潔而高效的思路。

圖10.分子設計策略

圖11.纖維素基 SPE (CSPE) 的分子設計策略

圖12.拓撲結構 SPE 的分子設計策略

圖18.3D打印與固態電池的創新結合

圖19.靜電紡絲工藝

圖23. SPE關鍵性能提升策略示意圖

圖25.交聯策略

圖26.聚合物復合策略

圖28.誘導相結構策略

結論與展望

固態聚合物電解質 (SPEs) 作為全固態電池 (ASSBs) 的核心組件，憑借其可調的分子結構、良好的加工性能、低泄漏風險和高安全性，已成為下一代高能量密度儲能系統的關鍵材料。本文系統綜述了 SPEs 的材料分類、分子設計策略、基本物理化學性質、制備方法、應用場景及面臨的挑戰，并重點討論了提升 SPEs 性能的多維策略。通過系統分析 PEO、PVDF、PAN、PMMA、PVA 等多種聚合物基體，我們發現分子結構設計是提升 SPEs 性能的核心。圖 39 總結了基于 SPEs 的 LIBs 的關鍵優勢與挑戰。共聚、交聯、接枝和復合等策略可有效調控鏈段運動能力、結晶行為和界面穩定性，從而實現離子電導率、機械強度和電化學穩定性的協同優化。例如，通過超支化等拓撲結構設計，可顯著增強鏈段運動能力和離子傳輸效率；引入 LLZO、TiO?、MOFs 等無機填料或 SN、離子液體等有機增塑劑，可在抑制結晶的同時構建連續離子通道。盡管復合 SSEs 的設計在一定程度上緩解了離子電導率與機械強度之間的權衡，但界面穩定性和規模化制造瓶頸仍然是其商業化的關鍵障礙。

i) 在界面工程領域，界面緩沖層設計、原位聚合、多層電解質結構和表面改性策略有效緩解了電極-電解質界面阻抗高、副反應多和鋰枝晶生長等問題。特別是在鋰金屬負極和高壓正極界面構建穩定的 SEI/CEI 層，顯著提升了電池的循環壽命和安全性能。

ii) 從工業角度看，與熱燒結或干燥室環境相比，SPEs 的生產可在更溫和的條件下進行，簡化了生產流程，降低了運營成本。SPEs 與現有鋰離子電池的涂覆、疊片、卷對卷等生產工藝兼容性好，且原材料供應鏈成熟，展現出強大的工程放大潛力。因此，SPEs 以其固有的多功能性、可加工性和可擴展性，為安全、高性能且經濟可行的 ASSBs 的產業化鋪平了道路，可視為最可行的發展方向。

通過從材料特性到界面工程再到工業化制造路徑的全面分析，可以明確，盡管 SPEs 在界面穩定性和大規模生產方面仍存在挑戰，但其通過持續的材料創新和工藝優化，已展現出解決 ASSBs 關鍵技術瓶頸的巨大潛力。其獨特的綜合優勢使其成為連接實驗室研發與工業應用最具前景的技術路線。

圖29. ASSBs中SPEs的類型、制備方法及優化策略

深圳清華大學研究院低碳能源與節能技術重點實驗室副主任、副研究員，香港科技大學訪問學者劉思捷為論文通訊作者。研究得到深圳市可持續發展專項項目、福建省自然科學基金等項目的資助。

【論文信息】

Multifunctional Design of Solid Polymer Electrolytes: Paving the Way for High-Performance All-Solid-State Batteries

Bin Man, Yuzhen Zhao, Bo Fu, Yulong Zeng, Yinwen Chen, Qingrui Liu, Wenjing Luo, Xin Li, Xuewei Li1, Zikang Zhang, Yun Zheng, Sijie Liu*

Carbon Energy, 2026

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cey2.70188

【Carbon Energy】

Carbon Energy 2018年創刊，2019年入選中國科技期刊卓越行動計劃“高起點新刊”，2020年獲批國內統一連續出版物號，連續四年入選科技期刊世界影響力指數（WJCI）報告和“中國最具國際影響力學術期刊”，連續三年入選中科院材料科學1區Top期刊，連續兩年入選“北京國際圖書博覽會中國精品期刊展”，相繼被DOAJ、CAS、ESCI、Scopus、SCIE、INSPEC、CSCD、OAJ、中國科技核心期刊目錄等收錄，2024年入選中國高校科技期刊建設示范案例庫杰出科技期刊入庫案例和中國科技期刊卓越行動計劃二期英文梯隊期刊項目。2024年影響因子為24.2，在能源與燃料、納米科技、物理化學三大領域位列全球期刊前八，材料科學（多學科）領域460本期刊中，位列14。在此基礎上，孵化《碳中和（英文）》和《碳創新（英文）》子刊。

本文來自“材料科學與工程”公眾號，感謝論文作者團隊支持。

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