固態(tài)鋰電池作為下一代儲(chǔ)能技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向,憑借其高安全性和高能量密度優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。然而,傳統(tǒng)固態(tài)電池中電極與電解質(zhì)之間的固-固界面接觸問題,導(dǎo)致離子傳輸阻力大、效率低,成為制約其實(shí)際應(yīng)用的核心瓶頸。
針對(duì)這一難題,中國科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊(duì)通過分子設(shè)計(jì)創(chuàng)新,開發(fā)出一種新型界面一體化材料。研究團(tuán)隊(duì)在聚合物主鏈中同時(shí)引入乙氧基團(tuán)(具備離子傳導(dǎo)功能)和短硫鏈(具備電化學(xué)活性),實(shí)現(xiàn)了分子尺度上的界面融合。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,該材料不僅顯著提升了離子傳輸能力,還能根據(jù)電位變化智能切換離子傳輸與存儲(chǔ)模式。基于這一特性構(gòu)建的一體化柔性電池,展現(xiàn)出極強(qiáng)的抗彎折性能,經(jīng)測(cè)試可承受2萬次反復(fù)彎折而不影響性能。
當(dāng)該材料作為復(fù)合正極的聚合物電解質(zhì)使用時(shí),復(fù)合正極的能量密度得到大幅提升,較傳統(tǒng)材料提高86%。這一突破為解決固態(tài)電池界面阻抗問題提供了全新思路,同時(shí)為高性能、高安全性固態(tài)電池的材料設(shè)計(jì)開辟了新路徑。
相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》,標(biāo)志著我國在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新邁出重要一步。該材料通過分子層面的精準(zhǔn)設(shè)計(jì),有效克服了固-固界面接觸不良導(dǎo)致的離子傳輸障礙,為固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用奠定了材料基礎(chǔ)。







