Avec le développement continu des technologies actuelles, la demande pour les batteries au lithium métal en conditions extrêmes augmente. Cependant, les systèmes d’électrolytes existants souffrent généralement d’une faible stabilité thermique, de réactions secondaires importantes à l’interface, ainsi que d’une conductivité ionique insuffisante à basse température, ce qui pose des défis majeurs pour assurer un fonctionnement sûr et une stabilité à long terme des batteries dans des environnements sévères. Par conséquent, il est urgent de développer des électrolytes polymères gélifiés (GPE) résistants à haute température. Ce travail propose une stratégie bifonctionnelle basée sur un électrolyte ininflammable, en combinant les propriétés intrinsèques ignifuges et un mécanisme de régulation de l’interface, pour obtenir une excellente stabilité thermique et une conductivité ionique élevée. Grâce à sa capacité d’auto-nettoyage et à la couche d’interface solide riche en inorganiques formée, cet électrolyte assure efficacement la sécurité et la stabilité de fonctionnement des batteries au lithium métal à haute température. Les résultats expérimentaux montrent que la batterie LiFePO₄/GPE/Li conserve pratiquement sa capacité après 100 cycles à 60 ℃, et qu’elle peut cycler de manière stable 100 fois à une température basse de -20 ℃ sous une densité de courant de 0,1 C. De plus, la batterie en pochette souple assemblée peut continuer à alimenter un écran LED sous des conditions extrêmes de flexion, de pliage et de découpe. En résumé, le système d’électrolyte GPE développé dans ce travail fournit une solution efficace pour des batteries au lithium métal à haute sécurité et haute stabilité sur une large plage de températures.

Électrolyte polymère gélifié;Haute sécurité;Large plage de température;Stabilité de l’interface