隨著碳中和目標(biāo)的快速推進(jìn)和新能源產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)正面臨著重大變革，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化的重要載體，成為支撐能源革命的關(guān)鍵一環(huán)。鋰離子電池作為當(dāng)前技術(shù)最成熟、使用最廣泛的儲(chǔ)能系統(tǒng)之一，在能量密度、功率密度、成本等方面存在固有短板，難以應(yīng)對(duì)能源結(jié)構(gòu)變革的新挑戰(zhàn)。聚合物具有比容量高、倍率性能好、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)、資源豐富及力學(xué)柔性等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種非常有前景的儲(chǔ)能材料，近年來(lái)不斷被研究者運(yùn)用到鋰離子電池領(lǐng)域。然而，聚合物在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、電導(dǎo)率和在電解液中的溶解性等方面還存在缺憾，是未來(lái)研究亟待解決的問(wèn)題。因此，回顧和展望鋰離子電池聚合物電極材料的優(yōu)缺點(diǎn)、研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)，從而分析關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題和可能的解決方案，對(duì)加速鋰離子電池的發(fā)展具有重要意義。

近日，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院杜顯鋒教授、熊禮龍副教授和機(jī)械工程學(xué)院孫孝飛副教授合作在《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）上發(fā)表題為《鋰離子電池聚合物電極材料》（Polymer Electrode Materials for Lithium-Ion Batteries）的綜述文章，系統(tǒng)總結(jié)了聚合物活性材料在鋰離子電池領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，從固有的結(jié)構(gòu)差異角度分析了其氧化還原機(jī)理、電化學(xué)性能和合成方法。針對(duì)聚合物材料在實(shí)際應(yīng)用中存在的不足，按照“分子-形態(tài)-復(fù)合”的分層方法整合了性能改進(jìn)策略，包括分子結(jié)構(gòu)修飾、微觀形態(tài)控制以及材料復(fù)合等。分子結(jié)構(gòu)工程通過(guò)對(duì)聚合物骨架、官能團(tuán)、聚合度、摻雜離子等設(shè)計(jì)來(lái)提高聚合物的理論容量，改善電子/離子傳輸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；微觀結(jié)構(gòu)工程通過(guò)構(gòu)建高比表面積、多孔及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等以改善離子遷移和提高活性材料利用率；復(fù)合工程通過(guò)引入導(dǎo)電性良好的復(fù)合材料進(jìn)一步優(yōu)化聚合物活性材料的電化學(xué)性能。最后，研討了現(xiàn)階段聚合物材料所面臨的挑戰(zhàn)，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和前景進(jìn)行了展望。該綜述對(duì)解決目前阻礙鋰離子電池聚合物電極材料發(fā)展的問(wèn)題具有重要的指導(dǎo)意義，對(duì)其他電池開(kāi)發(fā)聚合物電極材料亦具有一定的借鑒價(jià)值。

西安交通大學(xué)為本文唯一單位，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院碩士生杜婉蓉為第一作者，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院杜顯鋒教授、熊禮龍副教授、機(jī)械工程學(xué)院孫孝飛副教授為共同通訊作者。

杜顯鋒教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于儲(chǔ)能納米材料在電解電容器、鋰（鈉、鋁）離子電池、超級(jí)電容器和和智能傳感器設(shè)備中的應(yīng)用研究，目前已在《先進(jìn)功能材料》《電源雜志》等國(guó)際著名期刊上發(fā)表系列高水平科研成果。此綜述是繼多項(xiàng)成果后在鋰離子電池領(lǐng)域取得的又一重要進(jìn)展。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)基金、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。（來(lái)源：西安交大）