中國科學家展示了一種新型複合電解質，能夠提升電池中的離子導電性。這項技術由瑞典盧勒奧科技大學和中國科學院的研究人員共同開發，對於安全且超長壽命的能源儲存具有重要意義。與傳統材料相比，這種電解質還能提供更穩定的循環性能。
研究人員介紹了 F-QSCE@30，一種氟化的準固態複合電解質，利用 –CF2–CF–CF3（氟段）側鏈的內建誘導效應，同時提高離子導電性並形成自我保護的富鋰氟化物界面。這項創新克服了傳統有機電解質的液體限制，後者通常存在漏液、易燃和界面穩定性差等問題。
F-QSCE@30 取代了這些傳統材料，使用 UV 固化的玻璃纖維增強膜，提供類似液體的導電性（在 25 °C 時為 1.21 mS cm-1），同時保持非易燃和機械穩定，消除了安全隱患，並實現了卷對卷的加工。
在性能方面，研究人員強調，該電解質能夠支持對稱的 Li||Li 電池在 0.1 mA cm-2 下運行超過 4,000 小時，這是之前氟化系統的 15 倍以上，並使 Ni-rich NCM622 全電池在 0.5 C 和 60 °C 下經過 350 次循環後幾乎保持 100% 的容量，有效解決了樹突生長和容量衰減問題。
該研究發表在《Nano-Micro Letters》，顯示 F-QSCE@30 的開發旨在提高電解質的整體性能，並調查氟段對電解質性能的影響以及其對固體電解質界面（SEI）組成和形成的影響。研究人員表示：「結果顯示 F-QSCE@30 的電解質和電池性能顯著改善，尤其是其在 25 °C 時的離子導電性達到 1.21 mS cm-1，並且循環更穩定。」
在加速離子傳輸方面，研究人員指出，高電負性的氟原子能夠拉走碳基氧的電子密度，削弱 Li+ 與聚合物的結合，將活化能降低至 0.25 eV，加速離子傳輸並抑制離子對聚集。這些氟化段優先分解為 LiF，形成致密且均勻的界面，阻止進一步的電解質還原並機械性地抑制樹突的生長，這一點通過 XPS 和 3D ToF-SIMS 深度剖析得到了證實。
此外，研究人員指出，這種材料支持可擴展的製造，通過在玻璃纖維支架內進行一步 UV 固化，能夠產生無裂紋的 90 µm 膜，與現有的塗層線兼容。F-QSCE@30 已經達到 2030 年美國汽車工程師學會（USABC）對容量保持和速率能力的目標，為超過 400 Wh kg-1 的袋式電池鋪平了現實的道路。
研究團隊將進一步擴展誘導效應的概念至鈉和鋅金屬化學，並優化大型固態電池組的機械強度，為電動車和電網儲存的安全、高能量密度未來鋪路。準固態複合電解質（QSCEs）在高性能固態電池中顯示出潛力，但之前在界面穩定性和循環性能方面面臨挑戰。
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