近日，我校材料学院智能高分子材料团队在锂金属电池凝胶电解质领域取得新进展，相关研究成果以“Halogen-Induced Anion Rich Solvation Structure Enables High Li⁺ Transference Number of Gel Polymer Electrolyte for Durable Lithium Metal Batteries”为题，在能源领域顶级期刊《Advanced Energy Materials》发表。该论文第一作者为材料学院王鹏副教授，通讯作者为材料学院李娜副教授、天津力神电池股份有限公司洪树总工、海南大学史晓东副教授和博士研究生单路通。

该研究针对锂金属电池的锂枝晶生长和界面不稳定性，提出了一种创新的溶剂化调控策略。聚乙烯亚胺与碘通过静电吸附成为有机碘复合物，该复合物通过竞争配位减弱锂离子与溶剂的结合，同时增加锂离子与阴离子的结合，促使阳极表面形成富含无机物的界面层，从而实现了锂枝晶的有效抑制和优异的电化学性能。结果表明，P-I/P@P/P GPE基Li||Li电池在1mA cm^-2和1mAh cm^-2测试条件下表现突出，其循环寿命长达2800h，且锂离子迁移数达到0.88。此外，基于P-I/P@P/P GPE的Li||LiFePO₄电池也表现出卓越的性能，可实现5C倍率下3000次循环，且容量保持率达97%。

该研究为锂金属电池（LMBs）的实际应用开启了大门，并为未来储能技术中开发非液态、高安全性电解质体系提供了新见解。

该研究得到国家自然科学基金、河北省自然科学基金等项目的资助。

【论文链接】https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202506710