摘要：近日，《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）在线发表了集成电路学院杨培华课题组的最新研究成果。该研究通过设计阳离子-两性离子共聚物电解质，实现了兼具高离子电导率与锂离子选择性的性能突破，论文题目为“C

武汉大学集成电路学院杨培华课题组近期发表最新研究成果通过构建新型阳离子-两性离子聚合物电解质为发展安全、高能量密度的固态电池提供了新的思路快和珞珞珈珈一起来看看吧！

近日，《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）在线发表了集成电路学院杨培华课题组的最新研究成果。该研究通过设计阳离子-两性离子共聚物电解质，实现了兼具高离子电导率与锂离子选择性的性能突破，论文题目为“Cationic-Zwitterionic Polymer Electrolytes with Enhanced Ionic Conductivity and Lithium-Ion Selectivity for Solid-State Batteries”。武汉大学博士研究生肖托与鲜靖林为论文共同第一作者，安徽工程大学闫文其博士、武汉大学刘抗教授及杨培华研究员为共同通讯作者。聚合物电解质因其良好的界面相容性及易于规模化加工特性，被广泛认为是固态电池中极具应用前景的电解质材料。高阳离子选择性电解质能够有效降低浓差极化，抑制枝晶生长，从而显著提升电池的稳定性与安全性。然而，传统聚合物电解质普遍存在锂离子与阴离子共同迁移的问题，且锂离子传导高度依赖极性官能团，导致电导率和迁移数均处于较低水平。虽已有单离子导体可提高迁移数，但由于锂离子与聚合物链段间存在强库仑作用，其离子电导率往往受限。如何在高离子电导率与高锂离子迁移数之间实现兼顾，仍是当前聚合物电解质走向实用化的关键难题。

在本研究中，通过原位聚合离子液体和两性离子单体，构建出一种新型阳离子-两性离子聚合物电解质。在该设计中，阳离子基团用于锚定TFSI−阴离子以提升锂离子迁移数，而磺酸根基团则促进锂盐解离并增强锂离子传输，使电解质兼具高迁移数与高电导率。基于该电解质组装的软包电池表现出优异的电化学稳定性，并成功应用于无人机驱动实验。该研究为发展安全、高能量密度的固态电池提供了新的思路。该工作得到国家自然科学基金、学校科研公共服务条件平台及学校超算中心的支持。

来源：世界光谷动态一点号