锂氧气电池凭借高达 3500 Wh/kg 的理论能量密度，在众多储能技术中引起广泛关注。然而，传统有机液态电解液存在易燃、易挥发和稳定性差等问题，严重影响电池的安全性和循环寿命。固态聚合物电解质虽然在一定程度上提升了安全性和界面适应性，缓解了上述缺陷，但仍面临电极接触不良、界面阻抗高等挑战，限制了电池性能。因此，如何构建稳定且高效的电极-电解质界面，已成为提升固态锂氧气电池性能的关键问题。

郑州大学张彰副研究员与周震教授团队近期利用静电吸附作用成功制备了一种功能一体化结构(IPC)。该结构通过精心设计的架构，实现了界面的自适应调控，构建了电解质与正极之间的低阻抗稳定界面，并优化了离子/电子传输通道，以提升整体电池性能。

在电池循环过程中，IPC结构凭借其独特的一体化设计，在充放电过程中能够自发形成并优化自适应界面，确保电解质与正极之间的稳定且紧密接触。这一结构同时构建了连续、高效的离子传输通道，显著降低界面阻抗，从而实现卓越的电化学性能。相比传统碳纳米管(CNT)和碳纳米纤维(CNF)结构，IPC基锂氧气电池在循环稳定性方面展现出明显优势，尤其在高倍率条件下依然保持优异的循环寿命。这一动态调控行为与结构表征结果高度一致，充分验证了IPC结构在提升界面稳定性和电化学性能方面的协同增强效应。

在放电过程中，IPC基正极的产物以特殊颗粒形态沉积在碳纤维表面，这种独特的分布方式确保其与电极表面的丰富活性中心充分接触，有助于在充电过程中实现高效电荷转移，从而显著降低充电过电位。此外，IPC联动结构通过界面调控，实现了Li₂O₂的高可逆形成与分解，同时有效抑制循环过程中的寄生副反应，最终提升了电池的可逆性与循环稳定性。

随着可穿戴电子设备和便携式储能系统的迅速发展，对柔性、高安全性、高性能的锂氧电池需求日益增长。IPC结构构建的柔性锂氧气电池展现出卓越的抗弯曲变形能力和安全性，为其在可穿戴及便携式储能设备中的应用奠定了坚实基础。该研究通过聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)对界面功能化调控，实现了一体化设计策略，为高性能锂氧气电池的开发提供了有前景的方向，同时拓展了其在其他储能系统中的应用潜力。

Framework Integration for Adaptive Interfaces in Flexible Solid-State Lithium–Oxygen Batteries

Jing Wu, Jiawei Shi, Zhenzhen Li, Minghui Li, Kecheng Pan, Yaying Dou, Yun Tian, Zhang Zhang, Zhen Zhou

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202507660