原位凝固固态锂金属电池综述

目前，商业化锂离子电池的能量密度已逼近极限。液态锂金属电池(LMB)因其高能量密度(>500 Wh kg -1)而受到青睐，但商业化受到液体溶剂的易燃性和爆炸性以及锂枝晶的生长的阻碍。

张强教授和赵晨子教授(清华大学化学工程系)领导的一项审查表明，即将有机会促进原位固化在可充电锂金属电池中的实际应用。该工作发表在《科学·中国·化学》杂志上。

值得注意的是，固态LMBs，其核心围绕固态电解质(SSE)，可以发挥高能量密度、宽工作温度、长循环寿命和高安全性等优势，因此，采用采用固态电解质代替有机液态电解质是实现高性能、高安全性LMB的实用策略。

“采用SSE面临的最大挑战是固态LMB固有的固固接触不良，这导致巨大的电化学极化和较差的性能。特别是当与高面积负载阴极配合时，如何保持保形性由于电极颗粒之间的孔隙数量较多，界面变得更加突出，”张说。

为了解决上述问题，新兴的原位凝固可以在电极/电解质界面之间提供优异的共形接触，构建电极/电解质和电极颗粒/颗粒之间的快离子传输路径，降低界面阻抗，提高电极/电解质界面的稳定性。电化学性能。值得注意的是，基于新兴原位凝固技术的固态LMB具有巨大的发展潜力。

本文以高能量密度LMB的安全性为切入点，阐述了原位凝固在提高安全性和适应性方面的重要性以及原位凝固的发展历史，并重点介绍了原位凝固的合成技术原位固化聚合物电解质。

分别从人工界面构建和聚合物电解质设计方面推动了原位凝固技术的实际应用，阐明并确立了原位凝固技术在高性能、高安全LMB发展中的重要性。

最后提出原位固化聚合物电解质的设计、挑战和应用前景，以促进现有能源技术的发展。