澳大利亚迪肯大学Maria Forsyth院士,陈芳芳研究员和王晓恩博士(共同通讯作者)提出了PolyIL-IS电解质的计算设计,研究了Na+和K+的传输,发现碱金属离子通过结构扩散机制快速扩散。在金属离子和阴离子相互作用较弱的前提下,盐浓度较高的环境有利于80℃时金属离子的快速扩散。同时,还研究了多价Mg2+在这些PolyIL-IS系统中的扩散,并讨论了实现高Mg2+传导的挑战。最后,作为概念证明,通过实验测量验证了计算结果,在钠基PolyIL-IS电解质(机械增强)的初步测试中,钠对称电池中表现出高离子电导率和出色的稳定循环行为。因此,这种固态、无溶剂的PolyIL-IS为开发更安全的高能量密度电池开辟了一条途径。相关研究成果以“Cationic polymer-in-salt electrolytes for fast metal ion conduction and solid-state battery applications”为题发表在Nature Materials上。