综述背景：随着锂离子电池技术的快速发展，高能量密度电池系统对安全性提出了更高要求。传统液态有机电解质存在易燃、易泄漏等安全隐患，而固态电解质因其高安全性和与高容量电极材料的兼容性而备受关注。其中，聚醚基固态电解质，如PEO、PPO、PDOL、PTHF等因其优异的柔韧性、良好的锂盐溶解能力和成膜性能，被认为是最具潜力的固态电解质体系之一。然而，聚醚基电解质在实际应用中仍面临两大挑战：1）离子传输动力学缓慢，Li⁺传输与聚合物链段运动强耦合，导致电导率低、锂离子迁移数低；2）界面稳定性差，与锂金属负极和高电压正极之间的化学/电化学不稳定性，易导致界面副反应、枝晶生长和容量衰减。
综述简介：基于此，南开大学陈军院士、卢勇团队从系统设计的角度出发，针对离子传输和界面稳定性两大瓶颈，梳理了包括多组分复合、结构调控、原位聚合、氟化改性、界面工程等在内的关键策略，并辅以代表性案例说明。紧接着，为了精确实施这些策略并揭示潜在机理，文章重点整合了跨尺度的表征技术，从原子到宏观水平，系统地展示了如何解析电解质的结构、电化学性质、离子传输机制和界面现象。最后，通过审视聚醚基电解质在软包电池中的应用现状与挑战，文章强调了“自上而下”的高效电解质设计以及从规模化生产角度进行技术路线规划的必要性，为下一代高性能固态电池的开发提供了全面的见解和路线图。
该综述以“Advanced Design and Characterization of Polyether-Based Solid-State Electrolytes for High-Energy-Density Lithium Batteries”为题发表在Adv. Mater.上。
综述内容

图1. 聚醚基电解质与其他典型聚合物电解质在官能团与结构上的差异。

图2. 基于对聚醚基电解质体相与界面的表征，总结出的具有快速离子传输动力学与稳定界面的先进电解质设计策略

图3. 聚醚基电解质的关键问题及相关表征技术总结。

图4. 聚醚基电解质的离子传输机制与松弛运动表征。

图5. 多相电解质的相组成与分布表征。

图6. 聚合物链热运动及电解质中物种传输化学环境的表征。

图7. 电解质中与锂离子直接或间接的相互作用及其对锂离子传输能力影响的表征。

图8. 电解质关键电化学性能表征与离子传输机制分析。

图9. 聚合物基固态电池界面接触、锂负极沉积行为及固态电解质界面膜（SEI）组成与结构的表征。

图10. 固态电池界面阻抗表征及聚醚基电解质与高电压电极的氧化分解研究。

图12. 已报道的用于锂金属软包电池的聚醚基电解质其电化学性能对比。

文献链接：

Advanced Design and Characterization of Polyether-Based Solid-State Electrolytes for High-Energy-Density Lithium Batteries.

https://doi.org/10.1002/adma.202515430.