清华大学何向明课题组AEM：迈向实用化的原位聚合固态聚合物电池

清华大学何向明课题组的研究成果表明，原位聚合固态聚合物电池（SSLMPBs）正朝着实用化迈进。由刘奇（四川大学联合培养博士生）与何向明课题组合作完成的国际期刊Advanced Energy Materials上的观点文章，深入探讨了这一领域的进展和设计挑战。

文章指出，尽管固体聚合物电解质（SPE）因其良好的界面接触、成本效益和安全性，成为SSLMPBs的焦点，但现有的非原位工艺（即先制备SPE膜再组装电池）存在固/固界面相容性差、离子导电性低和SPE过厚等问题。原位聚合工艺则在电池内部实时生成SPE，优化了电极-电解质界面，有望实现薄型SPE，提升电池性能并简化生产过程。

然而，从实验室扣式电池向实际软包SSLMPBs的转变面临诸多挑战，如优化电池组件、控制微小缺陷、确保高能量密度和安全性等。设计原则要求全面考虑能量密度、重量、成本、压力控制和循环稳定性等因素。尽管原位聚合工艺显示出巨大的潜力，但距离商业化应用仍有待突破，如如何实现高负载正极、薄SPE和有限锂的平衡是未来的关键课题。

综述详细讨论了原位聚合工艺制造SSLMPBs的挑战，包括电极-电解质界面复杂性、制备方法（如隔膜辅助和直接沉积）以及材料选择（如前驱体、引发剂和锂盐）等。同时，文章强调了对电极材料、相间层和电化学性能动态演变研究的重要性，这对于提升SSLMPBs的实际性能至关重要。

总的来说，清华大学何向明课题组的研究成果为理解原位聚合工艺在制造高性能SSLMPBs中的作用提供了深入的视角，但仍需跨学科合作解决实际应用中的诸多技术难题，以实现固态聚合物电池的广泛应用。