固态聚合物电解质制备技术评述：面向下一代电化学储能器件的绿色制造与性能优化

《Macromolecular Symposia》：Review on Provision of Solid-State Polymer Electrolytes for Electrochemical Energy Storage Devices: 5th International Conference on Science and Engineering of Materials 2025 (ICSEM 2025)

本综述聚焦固态电化学储能(EES)器件核心材料——固态聚合物电解质(SSPEs)，系统评析了其溶液浇铸、热压、熔融加工、旋涂及3D打印等主流制备技术，重点探讨了无溶剂与绿色工艺策略。研究揭示了加工参数如何调控聚合物链动力学并影响离子电导率，同时指出残余溶剂、膜形态不均等关键挑战，并提出集成机器学习(ML)加速工艺优化的前沿路径，为开发高性能全固态电池及柔性EES技术提供了重要指导。

　　

固态电化学储能(Electrochemical Energy Storage, EES)器件因其相较于传统液态电解质体系具有更高的安全性、能量密度和可持续性而日益受到重视。固态聚合物电解质(Solid-State Polymer Electrolytes, SSPEs)是这一技术发展的核心，它不仅提供了增强的结构完整性和机械柔韧性，还具备优化离子传输路径的潜力。

本综述系统性地探讨了SSPEs的主要制备技术，包括溶液浇铸(solution casting)、热压(hot pressing)、熔融加工(melt processing)、旋涂(spin coating)以及3D打印(3D printing)，并特别强调了无溶剂及环境友好的策略。文章重点讨论了制备参数如何调控聚合物链的迁移率、形态和链段动力学，这些因素直接影响了离子电导率(ionic conductivity)和器件性能。同时，文章批判性地分析了当前面临的关键挑战，例如残余溶剂、不均匀的薄膜形态以及缺乏工艺标准化等问题。

此外，新兴的策略，如机器学习(Machine Learning, ML)和计算模型的集成，被确定为加速工艺优化和建立可靠的结构-性能-效能关系的有效工具。本综述为推进面向下一代全固态电池(all-solid-state batteries)和柔性EES技术的可扩展、可持续的SSPE制备提供了一个全面的框架。

在利益冲突方面，作者声明不存在任何利益冲突。