锂金属电池因其高能量密度而备受关注，但其发展面临诸多挑战。传统液态电解质存在漏液、易燃等安全问题，且难以抑制锂枝晶生长。固态电解质虽在安全性上有优势，但室温离子导电性低、机械性能差以及与活性材料颗粒的界面接触不良等问题限制了其应用。凝胶聚合物电解质（GPEs）结合了固态聚合物电解质（SPEs）和液态电解质的优点，但制备高性能GPEs仍具挑战性。GPEs的性能受限于对液态增塑剂的控制不足。

自然界通过长时间进化，完美地解决了高液体填充（比如水分）和力学性能之间的内在矛盾。这很大程度上得益于其独特的细胞骨架结构，包括高强韧的细胞骨架和高液体填充的细胞质。受此启发，设计并制备了一种具有高弹性和高离子导电性的仿皮肤不易燃弹性凝胶聚合物电解质（SINE-GPE）。采用反溶剂诱导自组装（ASISA）策略，利用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）制备了具有囊泡状多孔结构的独特骨架（SINE-skeleton）。将不可燃液体电解质（DES-10%FEC）封装在SINE-skeleton中，制得具有高室温离子电导率（1.2±0.4 S cm⁻¹）和良好机械性能（凝胶拉伸强度为2.0±0.1 MPa，断裂伸长率为380%，断裂韧性为4.0±0.19 MJ m⁻³，可承受90% 压缩）的SINE-GPE。由于容纳了大量DES-10%FEC，SINE-GPE表现出超高的液体吸收率（900%）和良好的阻燃性。更重要的是，由于骨架与液体增塑剂之间强相互作用，SINE-GPE显示出宽电化学窗口和选择性离子传输。SINE-GPE能够有效稳定锂金属阳极，形成光滑的固体电解质界面（SEI），并通过弹性驱动的表面按摩机制抑制锂枝晶生长。在电池测试中，使用SINE-GPE的锂金属电池展现出了优异的循环稳定性和倍率性能，证明了其在锂金属电池中的应用潜力。SINE-GPE不仅为高性能隔膜电解质的设计和制造提供了一种经济有效的仿生解决方案，还揭示了弹性应力在稳定锂金属表面方面的作用。

Hua Li, Lei Jing, Guojiang Wen, Zhongfeng Ji, Chengye Ma, Xuewei Fu, Yu Wang* and Wei Yang*, A Skin-Mimicked Polymer Gel Electrolyte for Stabilizing Lithium Metal Batteries, Advanced Energy Materials, 2025, 2405365.

录用时间：2025 年 2 月 19 日

全文链接： https://doi.org/10.1002/aenm.202405365