近日，大連理工大學材料科學與工程學院董旭峰教授與黃昊教授合作，在先進寬溫域、高安全性復合準固態電解質研究方面取得突破性進展，相關成果以“先進寬溫—阻燃的‘葉脈’結構功能復合準固態電解質的應用”（Application of Advanced Wide-Temperature Range and Flame retardant “Leaf-Vein” Structured functionality Composite Quasi-Solid-State Electrolyte）為題在能源材料領域著名期刊《能源存儲材料》（Energy Storage Materials）上發表。
鋰電池在極端環境中的穩定性及安全性是亟需關注的問題。傳統液體電解質面臨諸多挑戰，如易燃、泄漏以及有限的工作溫度范圍等，這些阻礙了電化學儲能裝置的進展。準固態電解質（QSE）成為克服這些局限性的頗具希望的解決方案。水凝膠電解質具有優異的離子傳導性、靈活性、功能性、低成本和環境兼容性，是理想的QSE材料。然而，水凝膠電解質依然面臨著諸如較窄的電化學窗口、較低的機械強度以及易凍性等問題。該論文展示了近期研究的一種新型“葉脈葉肉”結構準固態凝膠電解質的創新設計與制備。靈感源于天然材料——樹葉，靜電紡絲納米纖維網絡充當“葉脈”，提供有力的支撐與抗穿刺性；運用紫外線固化技術在納米纖維的外層原位生成CG-PAM雙組分凝膠涂層，形成“葉肉”結構。所獲得的QSE具備穩定的電化學性能，并被賦予獨特的功能性，特別是阻燃性與抗凍性顯著提高。
這種QSE材料展示出了優異的阻燃性（30分鐘不可燃性）、寬電化學窗口（4.2 V）、高抗拉強度（0.25 MPa）、優良的抗凍性（-60°C下）及電化學性能穩定（500次充放電循環后，容量保持75%）。該材料的優異性能展現了先進電解質材料的設計理念與材料選擇的多樣性，確保電化學儲能器件在極端環境如深空、極地探險等方面的安全應用。
“葉脈”結構的準固態電解質具備優異的阻燃性、低溫抗凍性及電化學穩定性應用于儲能領域
論文第一作者為材料學院博士生王旭輝，通訊作者為材料學院董旭峰教授，共同通訊作者為材料學院黃昊教授。該研究受到“中央高?；究蒲袠I務費（青年科學家團隊專題）”資助。（來源：材料科學與工程學院 作者：王旭輝 編輯：王一婷 常思萌）
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240582972400182X
