能源存储技术的发展对于推动社会经济进步起着至关重要的作用。近年来，锂金属电池因其高能量密度和长寿命而备受关注。然而，由于Li+传输性能不足和严重的枝晶锂生长问题，阻碍了固态锂金属电池（SSLMB）的广泛应用。
近日，哈尔滨工业大学的研究人员利用定制的界面化学原位构建了一种坚固且高导电性的固体电解质，有效地解决了上述问题，为耐用的锂金属电池提供了可能；这一研究的主要创新在于开发出一种具有内置Li+传输通道和高界面Li+通量的Li0.33La0.56Ce0.06Ti0.94O3-δ/聚丙烯腈框架（p-LLCTO/PAN）。通过在一维p-LLCTO/PAN隧道内实现TFSI−限制和Li+传导路径的线性排列，实现了1.21mS cm−1(26°C)的卓越离子电导率和0.93的tLi+用于原位聚合聚碳酸乙烯酯(PVC)电解质。
1）采用 p-LLCTO/PAN/PVC CPE 的原位聚合 SSLMB 的先进功能机制示意图。嵌入有缺陷的 LLCTO 纳米管的中空多孔 PAN 纳米纤维旨在促进 Li +传输，并且通过 3D 纳米纤维框架的新颖分子结构调节，还实现了均匀的 Li 沉积以及有利的 SEI 界面化学。
2)这种新型电解质的优势在于，它能控制SSLMB的临界电流密度，并且PAN框架上的分子增强协议可以进一步重新排列Li金属上的Li+通道在锂金属上的分布，改)变锂枝晶成核模式，促进均匀的锂沉积行为。因此，p-LLCTO/Li||LiFePO4电池在2C下的1000次循环后的容量保持率为76.7%，而Li||LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2电池在1C下的500次循环后的容量保持率为76.2%。PAN/PVC电解质，为克服原位聚合SSLMB中枝晶渗透的瓶颈提供了可行的途径。
3)SSLMB 在室温下的电化学性能。
a)原位聚合Li||LFP电池的0.5C循环性能。
b)1C和2C下Li|p-LLCTO/PAN/PVC|LFP电池的循环性能。
c)1C和2C下Li|p-LLCTO/PAN/PVC|NCM523电池的循环性能。
d)0.5C下Li|p-LLCTO/PAN/PVC|NCM811电池的循环性能。
e)Li|p-LLCTO/PAN/PVC|LFP电池与最近文献报道的寿命和循环稳定性的比较。
4)这项研究的成功，不仅标志着固态电解质技术的一个重要里程碑，也预示着锂金属电池在未来有望实现更高效、更稳定的应用。这对于电动汽车和电网等需要大容量储能的领域来说，无疑是一次重大的突破。虽然目前这项技术还处于实验室阶段，但随着科研人员的不断努力，我们相信在未来几年内，它将转化为实际的产品，服务于我们的日常生活。
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