据科学网报道，2022年7月28日，澳大利亚迪肯大学先进材料研究所高级研究员陈芳芳博士、王晓恩博士、Maria Forsyth教授和西班牙CIC EnergiGUNE的Michel Armand教授在Nature Materials期刊上在线发表了一篇题为“Cationic Polymer-in-salt electrolytes for fast metal ion conduction and solid-state battery applications”的新研究。在这项工作中，陈芳芳博士利用经典分子动力学方法研究了锂离子以外的金属离子在高浓度离子液体聚合物中的传导，包含钠、钾和镁金属离子。首先，该工作提出了一个基于计算对离子液体聚合物的优化结构进行设计和预测的方法。这主要是通过计算阴离子在不同盐浓度下的三种配位结构的比例来决定的。给出最高百分比的“聚阳离子－阴离子－金属离子”的共同配位结构的盐浓度可以作为材料实验研究的起始点。该研究通过分子动力学模拟揭示了新型高盐浓度离子液体聚合物可以实现对金属钠和钾离子的快速传导，为未来开发不同类型高能量密度固体电池提供了新思路。该工作展示了如何通过理论计算高效合理地设计电解质的最优结构，并深入探讨了金属离子在此类聚合物固体电解质中的传输机理。预测的材料体系最后成功得到了实验验证。