固態電解質被認為是替代液態電解液以構建更安全電池的有效解決方案，但它們的離子電導率低或接觸歐姆阻抗大。

東華大學丁彬、閆建華等通過室溫下在多孔聚酰亞胺納米纖維（PI NF）薄膜中自聚合商業液態電解液（1,3-二氧戊環（DOL）、1,2-二甲氧基乙烷（DME）、雙三氟甲基磺酸亞酰胺鋰（LiTFSI）以及LiPF₆）獲得了一種具有高導電性和熱機械穩定的準固態電解質（QSE）。

圖1 材料制備及表征

具體而言，首先采用溶膠-凝膠靜電紡絲，然后進行階梯熱處理，制備具有550°C高耐熱性的多孔PI NF薄膜，最后在25°C下在多孔NF薄膜中由LiPF₆引發DOL自聚合。作者發現LiTFSI可以促進自聚合反應，DME可以固化QSE并提高熱穩定性。

此外，PI中的酰亞胺環對聚二氧戊環（PDOL）具有很強的親和力，有利于形成具有均勻離子導電網絡的致密QSE薄膜，有助于建立均勻的Li⁺通量。

圖2 材料的物化性質

因此，所得QSE薄膜表現出2.9 × 10^-3 S cm^-1的高室溫離子電導率、31 MPa的高機械強度和160 °C的高耐熱性。具有 ≈18.7 mg cm^-2高正極負載的LiFePO₄||QSE||Li電池，在0.5 C的高電流密度下表現出出色的循環性能和穩定的電極/電解質界面，室溫下經過200次循環后容量保持率為91.8%。

總之，所制備的PIQSE薄膜為構建熱機械穩定的準固態電解質提供了一種有前景的解決方案，以實現高能和安全的準固態鋰電池。

圖3 電化學性能

Constructing Highly Conductive and Thermomechanical Stable Quasi-Solid Electrolytes by Self-Polymerization of Liquid Electrolytes within Porous Polyimide Nanofiber Films. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202201496