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摘要
相比于传统锂离子电池，全固态锂电池在安全性、能量密度和工作温度范围等方面具有显著优势，研究并开发固体电解质是突破锂电池的技术瓶颈和进一步产业化发展的关键步骤。针对目前聚合物复合电解质中的颗粒填料团聚以及固体电解质/电极界面中存在的问题，该领域涌现了一批具有创新性的无机固体电解质结构设计。本文首先对基于三维氧化物固体电解质框架的复合电解质中的离子传输途径进行了概括性的讨论，阐述了电解质的结构可能对离子传输带来的影响。文章重点介绍了近年来对氧化物固体电解质的三维框架结构设计和应用及其制备方法，详述了不同的电解质框架结构对电池电化学性能方面的优化策略并对电池性能进行了比较。三维电解质框架除了可以作为复合电解质的基体外，也可以将电极材料填入其中，使其作为复合电极的基体，为电极与电解质之间提供了一种新的接触形式，以解决电极的体积变化和锂枝晶生长问题。文章在最后对设计思路以及仍面临的挑战进行了总结。
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单位武汉理工大学深圳研究院; 材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学
