传统锂离子电池中采用有机溶剂（二氧戊环、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等）和锂盐（双（三氟甲磺酰）亚胺锂、六氟磷酸锂等）的组合实现离子传输。然而，有机溶剂的可燃性和泄漏风险限制了下一代电池实现高安全性。基于聚合物链段运动进行离子转移的固态聚合物电解质具有良好的界面兼容性、易加工、低成本和灵活性，然而低离子传导性限制其进一步的发展。

近日，西安交通大学丁书江教授与延卫教授采用人工锂皂石Laponite作为填料，在聚合物电解质中增强无氟锂盐（LiClO₄）的解离并有效提升离子传导性。与天然粘土相比，Laponite避免了可能的杂质和不均匀性。此外，通过表面电荷分析和基团相互作用研究了改善锂离子传输的机制。结果表明，在PEO-LiClO₄系统中加入5 wt.%的Laponite后，离子电导率增加到1.71×10^-4 S cm^-1（60 °C）。Laponite表面负电荷增强了锂离子在电解质中的解离和传输：锂离子转移数从0.17增加到0.34，交换电流密度从46.84 μA cm^-2增加到83.68 μA cm^-2。复合电解质的电化学性能的改善使对称电池的稳定性至少提高到600小时。同时，Li||LiFePO₄电池的速率和长循环性能也得到了明显的提高。

这项工作的Laponite填料展示了一种新的策略，以增强固态电池中聚合物基电解质的离子传输。分散良好的填料降低了聚合物的结晶度，结合表面电性能对盐解离的促进作用，大大增强了复合电解质在锂金属电池中的电化学性能。基于合成粘土的低成本和良好的均匀性，以及无氟锂盐所取得的性能，这项工作为大规模制备环保型离子导体和应用于各种储能装置提供了思路。此外，对离子运动和相互作用的研究也可以为该领域的相关研究提供参考。