陈军

南开大学化学学院，先进能源材料化学教育部重点实验室，可再生能源能量转换与存储中心，天津 300071

(a)BISC-Li+的宏观光学照片；(b)Li+，Na+和Mg2+ BISCs的室温离子电导率和面电导率；(c)电纺丝制备的PAN/LiClO4的超薄切片TEM照片和EELS元素分布；Li-CNT|PAN/LiClO4:LLZTO|LiNi0.5Mn1.5O4固态全电池室温0.2C循环不同圈数的充放电电压曲线(d)及其与Li-CNT||LiNi0.5Mn1.5O4液态全电池循环性能的对比图(e)。

全固态电池由于其优异的安全性能和高的理论能量密度被认为是最具发展前景的下一代电化学储能体系1。而固态电解质是发展高安全高能量密度的下一代固态电池的关键材料。自上个世纪六十年代开始，研究者们就开始了各种体系的固态电解质研究2,3。目前固态电解质主要分为聚合物电解质和无机陶瓷类电解质两大类。聚合物电解质虽然可加工性好，但离子电导率(10−7–10−6S∙cm−1，RT)离实际应用有一定距离4。无机陶瓷电解质通常电导率高，但其中氧化物与电极之间存在界面阻抗高的问题5；硫化物虽然具有相对较好的界面接触，但该系列材料大部分在空气中不稳定，容易吸水产生H2S等有害副产物，极大地限制其实际应用。

有机/无机复合固态电解质能够兼顾机械性和柔韧性，是非常适合大规模加工并应用到固态电池中的一类电解质材料。目前，大部分复合固态电解质都是通过构建渗流模型，利用有机相或无机相来传导离子，电导率普遍较低6。早在1970年代就有学者发现，在锂离子复合电解质体系中，锂离子可以在两相界面进行快速传导。……