中國科學院金屬研究所科研團隊在固態鋰電池研究領域取得重要進展,相關成果已發表于國際權威期刊《先進材料》。該研究通過分子設計創新,成功解決了固態電池界面阻抗高、離子傳輸效率低的核心技術瓶頸,為下一代高安全性儲能技術發展開辟了新路徑。
作為極具潛力的儲能方案,固態鋰電池因無需液態電解質而具備更高的安全性和能量密度優勢。但傳統固態電池中電極與電解質間的固-固界面接觸不良問題,導致離子傳輸阻力顯著增大,嚴重制約了其商業化應用進程。如何優化界面結構、提升離子傳導效率,成為全球科研機構攻關的重點方向。
研究團隊突破傳統材料設計思路,通過在聚合物主鏈同時引入乙氧基團和短硫鏈,開發出具有雙重功能的界面一體化材料。其中乙氧基團提供高效的離子傳導通道,短硫鏈則賦予材料電化學活性,使材料在不同電壓區間可實現離子傳輸與存儲功能的智能切換。這種分子尺度的功能集成,從根本上改善了固-固界面的接觸特性。
實驗數據顯示,采用該新型材料構建的柔性電池展現出卓越的機械性能,經受20000次彎折測試后仍保持穩定。當作為復合正極的聚合物電解質使用時,可使正極能量密度提升86%,顯著優于現有技術方案。研究團隊表示,這種材料設計策略突破了傳統界面修飾的局限,為開發高性能固態電池提供了全新的技術范式。
業內專家指出,該研究成果通過分子工程手段實現界面功能的精準調控,不僅解決了固態電池長期存在的離子傳輸難題,更為下一代儲能器件的材料設計提供了重要理論依據。隨著后續研究的深入,這種新型界面材料有望推動固態鋰電池技術向更高能量密度、更長循環壽命的方向發展。











