超薄、超韧性凝胶聚合物电解质（GPEs）是耐用、安全和高能量密度固态锂金属电池的关键组成部分，但仍面临着有限的均一性和连续性、不均匀的锂离子通量和电解液易渗漏等挑战。针对这些挑战性问题，研究团队采用图案化电纺策略，有效促进和诱导聚合物纤维的有序排列和聚集，构筑了兼有超薄（16 μm）、超韧性（~ 613%）和高均一性的图案化GPEs。与10.58 mg cm−2的LiFePO4组装的固态锂金属全电池在1.0 C循环1570圈后，容量保持率高达92.5%。在有限锂量和高温条件下仍呈现出优异的电化学性能，软包电池在多次裁剪后仍然正常工作，表现出极高的安全性。该研究为高性能、高安全性固态锂金属电池的设计提供了新的策略。

图1. 图案化凝胶电解质设计流程图

该工作是在江平开教授的指导下，由王定胜教授、黄兴溢教授带领研究团队完成的。该研究得到了国家自然科学基金（U19A20105、52003153、22005186, 52103303和52207027）和上海市优秀学术带头人计划（21XD1401600）的资助。南京航空航天大学刘振辉博士、德国不莱梅大学李勇博士、青岛大学孙彬教授、华中科技大学裴非博士、江南大学朱罕教授、SEITA实验室李洪飞博士、李鹏里博士（生）、林瑛博士、史坤明博士、朱荧科博士、陈杰助理研究员、西安交通大学石超群教授、武汉大学赵焱教授、复旦大学/南京航空航天大学夏永姚教授参与本项研究并给予建设性意见。同时感谢我院杨军教授、颜徐州教授在论文修改和力学测试方面给予的相关支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303460