可逆自组装小分子构建可回收固态电池电解质的分子工程策略

为解决电池材料可持续性难题，研究人员通过生物启发式分子自组装技术，开发出基于芳纶两亲分子（aramid amphiphiles）的可回收固态电解质。该材料通过氢键和π-π堆积形成刚性纳米带，在50°C下实现1.6×10?4 S cm?1离子电导率，且溶剂处理即可解组装回收，为储能材料设计提供全新分子工程路径。

　　

在电池材料领域，性能与可回收性往往难以兼得。这项突破性研究巧妙利用芳纶两亲分子（aramid amphiphiles）在水溶液中的自组装行为，通过强氢键网络和π-π堆积作用，构建出空气稳定、刚度达吉帕级别的纳米带结构。这些纳米带加工成固态电解质后，即便仅依靠可逆非共价键稳定，仍展现出卓越性能：50°C时总电导率达1.6×10^?4 S cm^?1，杨氏模量70 MPa，韧性值1 MJ m^?3。更有趣的是，当电池报废时，只需有机溶剂处理就能破坏非共价键作用，使所有组件恢复原始单体状态——就像拆解乐高积木般实现分子级回收。该研究为储能材料设计提供了革命性的仿生思路，证明通过精准调控分子间作用力（intermolecular forces），完全可以兼顾高性能与可持续性。