將高容量陰極和鋰陽極與固態電解質耦合，已被證明是提高充電電池能量密度和安全性的有效策略。然而，有限的離子傳導性、較大的界面電阻和不可控的鋰枝晶生長阻礙了固態鋰金屬電池（SSLMBs）的應用。

圖1.?固態電解質及固態鋰硫電池示意

華中科技大學黃云輝、李真、許恒輝等開發了一種簡便的方法來構建具有自修復特性的聚醚-氨基甲酸酯基電解質，并將其直接澆鑄在電極薄膜上，從而構建出集成固態電極/電解質。由于動態共價二硫鍵和聚氨酯基團間氫鍵的重新排列，兩個集成電極的界面表現出自修復特性，從而克服了SSLMBs存在的多界面接觸問題。結果，所構建的固態聚合物電解質具有堅固的機械強度、優異的離子傳導性、較高的Li⁺轉移數和寬廣的電化學穩定性窗口。

圖2.?Li|SPEs|Li對稱電池的電化學穩定性

實驗顯示，Li||Li對稱電池表現出穩定的長期循環，超過6000小時、 固態鋰硫電池在0.3C下顯示出700次循環的長循環壽命?。此外，超聲成像技術顯示，集成結構的界面接觸比傳統的疊層結構要好得多。總體而言，這種雙重集成策略為構建高性能SSLMBs開辟了一條前景廣闊的途徑。

圖3.?固態鋰硫電池性能

Interfacial self-healing polymer electrolytes for long-cycle solid-state lithium-sulfur batteries. Nature Communications 2024. DOI: 10.1038/s41467-023-43467-w