中大新聞網訊（通訊員黃盛）近日，中山大學材料科學與工程學院孟躍中教授課題組在高分子領域頂級期刊Progress in Polymer Science發表題為“Block Copolymer Electrolytes for Lithium Metal Batteries: Strategies to Boost both Ionic Conductivity and Mechanical Strength”的綜述論文。第一作者為中山大學材料科學與工程學院博士生王天羿，通訊作者為中山大學材料科學與工程學院孟躍中教授、黃盛副教授和康涅狄格大學孫陸逸教授。

相分離嵌段共聚物電解質

聚合物電解質的高機械強度與高離子電導率一直被認為不可兼得。但通過可控合成，嵌段共聚物電解質（BCPE）所特有的硬段軟段相分離特性使其可以同時具有機械支撐相和離子導電相。BCPE的導電性主要由嵌段共聚物電解質的軟段結構以及添加劑類型和含量決定，而其硬段結構為電解質膜賦予較高的機械強度實現自支撐和抑制金屬鋰形成枝晶并刺穿電解質膜。該綜述提供了BCPE的概述，并著重關注了“分子結構-相結構-性能”之間的關系。首先，論文從鋰金屬電池實際需求出發給出聚合物電解質的重要參數，即離子電導率、機械強度、厚度和極限電流密度，并以此為抓手總結了BCPE的研究現狀和優化策略。其次，深入討論了基于相分離機制來控制BCPE相行為的方法。第三，對目前文獻報道的雙離子導體和單離子導體BCPE，進行了優劣勢分析。最后，文章結合共聚物分子結構和相結構控制方案提出了高性能準固態BCPE的設計原理。這些方面有助于促進兼具高離子電導率和高機械強度的BCPE的發展，為推動安全、高能量密度的固態鋰金屬電池發展提供了聚合物電解質的研究范式。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079670023000977?via%3Dihub