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超薄、超韌性凝膠聚合物電解質(zhì)（GPEs）是耐用、安全和高能量密度固態(tài)鋰金屬電池的關(guān)鍵組成部分，但仍面臨著有限的均一性和連續(xù)性、不均勻的鋰離子通量和電解液易滲漏等挑戰(zhàn)。針對這些挑戰(zhàn)性問題，研究團隊采用圖案化電紡策略，有效促進和誘導聚合物纖維的有序排列和聚集，構(gòu)筑了兼有超薄（16 μm）、超韌性（~ 613%）和高均一性的圖案化GPEs。與10.58 mg cm?2的LiFePO4組裝的固態(tài)鋰金屬全電池在1.0 C循環(huán)1570圈后，容量保持率高達92.5%。在有限鋰量和高溫條件下仍呈現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，軟包電池在多次裁剪后仍然正常工作，表現(xiàn)出極高的安全性。該研究為高性能、高安全性固態(tài)鋰金屬電池的設(shè)計提供了新的策略。

圖1. 圖案化凝膠電解質(zhì)設(shè)計流程圖

該工作是在江平開教授的指導下，由王定勝教授、黃興溢教授帶領(lǐng)研究團隊完成的。該研究得到了國家自然科學基金（U19A20105、52003153、22005186, 52103303和52207027）和上海市優(yōu)秀學術(shù)帶頭人計劃（21XD1401600）的資助。南京航空航天大學劉振輝博士、德國不萊梅大學李勇博士、青島大學孫彬教授、華中科技大學裴非博士、江南大學朱罕教授、SEITA實驗室李洪飛博士、李鵬里博士（生）、林瑛博士、史坤明博士、朱熒科博士、陳杰助理研究員、西安交通大學石超群教授、武漢大學趙焱教授、復旦大學/南京航空航天大學夏永姚教授參與本項研究并給予建設(shè)性意見。同時感謝我院楊軍教授、顏徐州教授在論文修改和力學測試方面給予的相關(guān)支持。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303460