近日，课题组在 Energy Storage Materials 学术期刊上发表了题为 “Highly processable mastic-like electrolytes for lithium batteries” 的学术论文。 

随着便携式电子设备和电动汽车的快速增长，市场对高能量密度、高安全性和长循环寿命的锂离子电池 (LIBs) 的需求日益迫切。然而，传统锂电池广泛使用的有机液态电解质存在易泄漏、易燃等严重安全隐患；在锂金属电池中，还会引发锂枝晶的生长和固态电解质界面 (SEI) 不稳定等致命问题。相较于传统液态电解液，凝胶电解质因兼具高离子电导率与更优异的安全性，被认为是发展下一代高性能锂电池的理想材料。然而，受自身交联结构限制，凝胶电解质通常难以同时兼顾高机械强度、快速离子传输能力以及高效的电池规模化制备。针对上述挑战，本研究通过将氧化铝(Al₂O₃) 微球、氮化硼 (BN) 片层填料与离子液体电解液进行机械共研磨，制备了一种易加工膏状(Mastic-like) 电解质。利用无机填料与电解液之间的非共价相互作用，成功构筑了稳定的三维网络。这种独特的配置赋予了电解质既具备易加工性又具备良好的自支撑性能。通过调控球状填料与片层填料的体积占比，该膏状电解质实现了高于10⁵ Pa的储能模量，同时具备1.79 mS cm⁻¹的高离子电导率。

图片1

在电化学性能方面，该电解质可使锂对称电池实现超 1000 h 的无枝晶稳定循环，并且与多种液态电解液体系具备优异的兼容性。即使在高负载电极、高压正极、高温等严苛测试条件下，电池依旧可以维持稳定的循环性能。此外，得益于该膏状电解质独特的剪切变稀行为，使其可通过简单的挤出、辊压工艺完成制备，无需复杂的固化工序，也不需要额外搭配隔膜。本工作为准固态电解质的开发设计提供了普适性新思路，同时为锂电池的规模化工业化生产提供了切实可行的技术方案。

杭师大材化学院 2024 级硕士研究生牛丹阳和博士后沈洁清为论文共同第一作者，课题组李勇进教授与沈洁清博士为论文共同通讯作者。该项工作受到了国家自然科学基金(Nos.52503030, U25A20255, and 52303079)、杭州师范大学科研创新团队项目 (No.TD2025004) 以及浙江省自然科学基金 (LD26E030002) 的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2026.105330