Li-O2电池因高达3500 Wh/kg的理论能量密度成为储能技术焦点，但传统有机液态电解液存在易燃易挥发、易受活性氧攻击等问题，导致安全隐患和性能衰退。固态电解质（SSE）成为解决这些问题的关键，其中聚合物电解质（SPE）因优异的加工性和界面适应性备受关注。然而现有SPE面临室温导电率低、机械稳定性不足等挑战。
近日，郑州大学张彰副研究员和周震教授团队开发了一种通过紫外光引发构建的三维交联PEO聚合物电解质网络（UV-PE），这一创新性固态电解质在离子迁移能力和机械弹性方面实现了高度协同。交联网络的构建以及高导电性的咪唑鎓类离子液体（EMImNTF2）的引入，使得该电解质在室温下展现出优异的离子电导率、高锂离子迁移数和宽电化学稳定窗口。UV-PE还表现出卓越的机械韧性，能够在超长时间内维持稳定的锂沉积/剥离行为。基于UV-PE电解质的Li-O2电池实现了高放电容量和出色的循环稳定性。原位表征结果证实了Li2O2的形成与分解过程具有高度可逆性。交联电解质还被成功用于软包电池和柔性电池中，该工作全面探讨了电极-电解质界面的动态行为及其对电化学性能的影响，为开发下一代高能量密度固态电池提供了关键理论依据，同时也为柔性和可穿戴储能技术的创新奠定了基础。
图1：紫外光交联电解质（UV-PE）的制备示意图
相关成果以“Tailoring High-Elasticity Cross-Linked Polymer Electrolytes to Harmonize Flexible Solid-State Lithium-Oxygen Batteries”为题，在国际顶级期刊Advanced Functional Materials上发表研究性论文。郑州大学化工学院为第一单位，硕士研究生李珍珍为论文第一作者，张彰副研究员和周震教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、河南省重点研发项目、省科技研发计划联合基金以及中国博士后科学基金等项目的支持。
文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202501005
作者简介：
李珍珍（第一作者），郑州大学2023级硕士研究生，2023年毕业于信阳师范大学化学工程与工艺专业，师从张彰副研究员，主要从事锂氧气电池电解质的设计制备等方面的研究。
张彰（通讯作者），郑州大学化工学院副研究员，2016年毕业于南开大学材料物理与化学专业，获工学博士学位，主要研究方向为金属空气电池，以第一作者或通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Energy Mater.和Adv. Funct. Mater.等国际知名期刊发表论文30余篇。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目及河南省自然科学基金项目多项，长期致力于推进新能源材料在高效储能领域的应用。
周震：郑州大学化工学院院长、长江学者、享受国务院政府特殊津贴专家。主持国家重点研发计划项目课题和国家自然科学基金重点项目等研究，通过高通量计算、实验与机器学习相结合设计可再生能源存储与转化材料与系统。在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem.和Adv. Mater.等期刊上发表论文350余篇，被引48000余次，h-index为123。2014-2023年连续11年入围“爱思唯尔”中国高被引学者榜。2018-2024年连续七年入选“科睿唯安”全球高被引科学家。2020年入选英国皇家化学会会士(FRSC)。现为Journal of Materials Chemistry A和Green Energy & Environment等期刊副主编、Journal of Power Sources编辑以及Batteries & Supercaps和《过程工程学报》等期刊编委，中国电子学会化学与物理电源技术分会第八届委员会委员、中国化学会理论化学专业委员会委员、中国自然资源学会资源循环利用专业委员会委员和河南省委决策咨询委员会委员。
