基于液体电解质组装的高压锂金属电池（LMB）往往会遭受由电解质与带电过渡金属氧化物表面和活性锂金属之间的高反应性引起的电解质降解，固态电解质能够显著提高LMB的安全性，但其离子电导率低且界面特性较差。
在此，日本产业技术综合研究所（AIST）周豪慎教授等人采用在其通道内修饰有PSS聚合物（聚4-苯乙烯磺酸钠）的 CuBTC金属有机骨架（MOF，CuBTC-PSS）作为主体材料，制备了一种安全的准固态电解质。研究发现，纳米/亚纳米限制溶剂分子的性质和行为往往会发生巨大变化。
与典型的液体电解质不同，这种限制在亚纳米级环境中的准固态电解质（6.5 Å MOF的亚纳米通道内）表现出不同寻常的特性和行为：更高的沸点、高度聚合的构型、良好的锂离子电导率（仅略低于典型液态电解质，但在室温和高温下均明显高于商用LAGP固态电解质）、扩展的电化学电压窗口（约5.4 V）和高温下的不燃性。因此，该准固态电解质在构建高度安全的LMB方面显示出广阔的应用前景。
作者将这种准固态电解质引入到LMB中，发现LMB表现出无正极-电解质界面（CEI）的正极和无枝晶的锂金属表面。此外，基于该准固体电解质组装的具有20 mg cm-2质量负载的高压NCM-811//Li软包电池即使在极高温度（90°C）和损坏（弯曲和切割）的恶劣工作条件下，仍能保持正常运行。
具体而言，该软包电池在90°C的高温下300次循环后容量仍保持171 mAh g-1，对应89%的容量保持率；即使经过弯曲和切割后，该电池在100次循环后容量仍为164 mAh g-1。因此，这项工作提出了一种制造不易燃且超稳定的准固态电解质的策略，且将加速开发用于在各种实际工作条件下安全且高能量密度的LIB/LMB。
图2. 恶劣条件下NCM-811//Li软包电池的电化学性能
A stable quasi-solid electrolyte improves the safe operation of highly efficient lithium-metal pouch cells in harsh environments, Nature Communications 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-29118-6
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