鉴于此，哈尔滨工业大学潘钦敏教授，张星照博士提出了一种含有支化结构的琼脂糖基固体聚合物电解质。为了解决低温下固态锂电池中锂离子沉积不均匀的问题，通过在单宁酸(TA)上接枝聚乙二醇单甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸锂(LiAMPS)，合成了支化星状聚合物(BSP)，支化结构可使生成的聚合物电解质(UTPE)与电极具有很高的粘附性，从而保持紧密的界面接触。此外，BSP不仅能调节电解质中的锂离子流，还能调节电解质与电极之间的界面。这种独特的全方位传输可有效提高锂离子传导能力并降低极化。同时，锂离子与磺酸盐基团之间的静电作用可以协同调节 BSP 的空间构型，促进锂离子在整个锂负极表面的均匀分布，防止锂离子聚集，从而缓解锂枝晶树枝状生长。这项研究提供了一个有希望的策略，来解决SPE/LMA 的界面上的不均匀的锂沉积，它具有宽温域、长寿命固态电池的应用潜力。该工作以“A Star-Structured Polymer Electrolyte for Low-Temperature Solid-State Lithium Batteries”为题发表在《Small methods》，https://doi.org/10.1002/smtd.202400356。文章通讯作者为哈尔滨工业大学化工与化学学院潘钦敏教授，第一作者为哈尔滨工业大学张星照博士。 TA 具有丰富的苯酚基，可与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)反应生成 TA-GMA产物(TA-G)。随后，PEGMEMA和 LiAMPS 与 TA-G发生反应，通过辐射聚合作用生成目标BSP。BSP具有良好的黏性并且可以拉伸。
图一. BSP的制备过程，以及UTPE的物理表征。
TA-star-PEGMEMA/LiAMPS UTPEs展示出1.6*10-4 S cm-1的室温电导率，并且拥有最小的活化能和最大的扩散系数。这是因为TA-star-PEGMEMA/LiAMPS UTPE具有独特的支化结构，通过锂离子与活性基团的结合/脱结合，在电解质中表现出全方位的锂离子通量，能显著提高锂离子转移率。而且，支化结构赋予了UTPE良好的粘合性和卓越的机械稳定性，有利于抑制锂枝晶的产生。