Chinese Shadowboxing-Inspired Rigid-Flexible Cellulose-Based Solid Polymer Electrolyte for High Performance Lithium Battery

Classical lithium ion batteries based on liquid electrolyte have been developed rapidly. They have brought us

 much economic benefit, but it also exited massive potential safety risk.   All-solid-state polymer electrolyte 

would be a perfect way to solve this problem effectively. Solid polymer electrolyte especially poly (ethylene 

oxide) (PEO) running above 80 oC often results in poor mechanical strength and narrower electrochemical 

stability window. It is a compelling challenge to exploit solid polymer electrolyte for lithium battery with both

 high ionic conductivity and superior mechanical performance. Herein, we reported a new class of Chinese 

shadowboxing-inspired rigid-flexible polymer electrolyte based on soft segment PEO and robust cellulose

 supporting matrix. Such solid polymer electrolyte solves most of abovementioned disadvantages, with 

superior mechanical strength, high ionic conductivity of all-solid-state polymer electrolyte 

(1.3×10^-4 S cm^-1), improved thermal resistance (up to 180 oC) compared with PEO polymer electrolyte.

 We believe this would offer a kind of new concept for designing and exploiting rigid-flexible solid 

polymer electrolyte by selecting and adjusting various components according to different requirements for

 rechargeable metallic lithium batteries (for example lithium-sulfur batteries and lithium-air batteries)

 that will overcome the bottlenecks in developing future polymer lithium battery technology that powers 

consumer electronics and hybrid electric vehicles.