祝贺贾婉卿博士在全固态硫化物电解质方面的研究成果在Chem & Bio Engineering杂志发表

        近日，吉林大学物理学院新型电池物理与技术教育部重点实验室杜菲教授团队在全固态硫化物电解质研究方面取得重要进展，相关成果以“Self-Healable and Superrobust Supramolecular Elastomer-Bound Sulfide Electrolyte Films for Dendrite-Free All-Solid-State Lithium Batteries”为题，发表于期刊《Chem & Bio Engineering》上。
        硫化物全固态电池因其高能量密度和良好安全性，被视为下一代储能体系的重要发展方向，尤其在电动汽车与便携电子设备中具有广阔应用前景。然而，该技术的商业化进程仍受限于电解质膜的制备难题。传统粘结剂在硫化物体系中常面临“粘附性-内聚力”难以平衡的挑战：粘附性不足会导致电解质颗粒结合不牢、膜机械性能变差；内聚过强则易引起粘结剂团聚，降低电解质膜致密度，从而诱发锂枝晶生长与电池短路。
        为解决上述问题，研究团队设计并采用了一种基于动态氢键的自修复超分子聚（氨酯-脲）粘结剂（SPU）。该聚合物在热压条件下可实现动态重排与结构修复，促进形成均匀致密的电解质膜。仅使用3 wt%的SPU，即成功制备出自支撑型Li6PS5Cl电解质膜，其离子电导率达1.5 mS cm-1，致密度高达97.6%，并表现出优异的机械强度。
        电化学测试表明，基于该电解质膜的锂金属对称电池临界电流密度可达1.8 mA cm-2，在0.1 mA cm-2电流密度下稳定循环超过3500小时，展现出对锂枝晶生长的显著抑制能力。组装的全电池在1C倍率下容量为140.6 mAh g-1，循环400次后容量保持率达78.8%，体现了优异的倍率性能与循环稳定性。
        该研究不仅为解决硫化物电解质膜中粘结剂的选择难题提供了创新思路，也为发展高能量密度、长寿命全固态锂电池奠定了关键材料基础。所提出的平衡“粘附性-内聚力”的粘结剂设计理念，对推动固态电池从实验室走向产业化具有重要指导意义。