固态锂金属电池技术因其卓越的安全性和极高的理论能量密度成为了下一代储能设备的重要发展方向。作为固态电池的核心组成部分，固态电解质是实现高性能固态电池构筑的关键。在众多固态电解质材料中，聚合物固态电解质因其良好的柔韧性和加工性能被视为最具应用潜力的固态电解质体系之一，但其实际应用过程中仍面临离子电导率较低、电化学稳定窗口偏窄以及与锂金属负极界面相容性较差等问题。尽管研究人员通过引入无机填料对聚合物电解质进行改性，但常规颗粒状填料易发生团聚，且难以构建连续、有效的锂离子传输通道，其性能提升仍然受限。

针对上述问题，于吉红教授团队提出了一种新的复合固态电解质设计策略：通过将三维互通的A分子筛网络引入含锂盐（LiTFSI）的聚乙烯氧化物（PEO）基体中，成功构筑了高性能的3D Zeo/PEO复合固态电解质。研究结果表明，三维分子筛网络在复合电解质中不仅为锂离子提供了连续、高效的传输通道，而且通过分子筛与聚合物及锂盐之间的路易斯酸碱相互作用，有效促进了锂盐的解离并抑制了聚合物的结晶行为，从而显著提升了离子传输性能。在室温条件下，该复合电解质的离子电导率可达1.62 × 10−4S cm−1，电化学稳定窗口拓宽至5.7 V（vs. Li+/Li），远优于传统的PEO基固态电解质（3.23 × 10−6S cm−1, 4.9 V）。同时，三维分子筛网络结构能够有效调控锂离子沉积行为，并诱导形成以LiF、Li3N和LixSy等无机组分为主的稳定固态电解质界面层（SEI）。因此，基于该复合电解质构建的锂对称电池在室温下实现了长达2300小时的稳定循环（过电势仅为0.13 V）；组装的全电池同样表现出优异的倍率性能和长期循环稳定性（室温下500次循环后容量保持率高达92%）。该研究工作通过材料选择与结构设计的协同调控，为构筑兼具高离子电导率、优异界面稳定性和良好安全性的复合固态电解质提供了一种可行策略，对推动新一代高安全、高能量密度全固态锂金属电池的实际应用具有重要意义。

图1.基于三维分子筛框架的复合固态电解质对于离子沉积行为以及SEI层形成的调控

该成果以“A solid composite electrolyte based on three-dimensional structured zeolite networks for high-performance solid-state lithium metal batteries”为题发表在Chemical Science上（Chem. Sci., 2026,DOI:10.1039/D5SC05786H）。袋鼠影视 2022级硕士研究生罗招娣为第一作者，袋鼠影视 于吉红教授和李玛琳助理教授为通讯作者。

论文链接：//pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sc/d5sc05786h