中国科学院金属研究所团队在固态锂电池领域取得重要进展,提出了一种创新的界面调控方案,有效解决了固-固界面阻抗大、离子传输效率低的难题。该研究利用聚合物分子设计,引入了兼具离子传导功能和电化学活性的侧链,实现了分子尺度上的界面一体化。新材料不仅具有高离子传输能力,还能在不同电位下可控切换离子传输与存储行为。基于此材料构建的柔性电池展现出优异的抗弯折性能,复合正极能量密度显著提升。该成果为开发高性能、高安全性的固态电池提供了新思路,已发表于《先进材料》。
✨ **突破固态锂电池界面瓶颈:** 中科院金属研究所团队通过分子设计,成功制备出一种新型聚合物材料,该材料能够在主链上同时引入乙氧基团(提供离子传导功能)和短硫链(提供电化学活性),从而在分子尺度上实现界面一体化,有效降低了固-固界面的接触电阻,为解决固态锂电池离子传输效率低的问题提供了新路径。
⚡ **实现离子传输与存储的可控切换:** 该新型聚合物材料不仅具备高离子传输能力,还能在不同的电位区间实现离子传输与存储行为的可控切换。这意味着该材料可以根据电池工作状态的需求,灵活调整其离子传导和电化学储存的特性,从而优化电池的整体性能。
🔋 **高性能一体化柔性电池:** 基于该材料构建的一体化柔性电池展现出卓越的抗弯折性能,能够承受高达20000次的反复弯折,显示出其在实际应用中的耐久性和可靠性。此外,当该材料用作复合正极中的聚合物电解质时,复合正极的能量密度提升了86%,显著提高了电池的能量存储能力。
💡 **为固态电池发展提供新思路:** 这项研究为开发高性能、高安全性的固态电池提供了重要的理论和实验支持。通过对界面进行精细调控,能够克服当前固态电池面临的关键技术挑战,推动下一代储能技术的进步。
【中科院金属研究所提出固态锂电池界面调控新方案】财联社10月6日电,中国科学院金属研究所团队在固态锂电池领域取得突破,为解决界面阻抗大、离子传输效率低的难题提供了新路径。该成果已于近日发表于学术期刊《先进材料》。固态锂电池安全性高、能量密度高,是下一代储能技术的重要方向。但其固-固界面接触不良导致离子传输阻力大,制约应用。研究团队利用聚合物分子设计灵活性,在主链上同时引入具有离子传导功能的乙氧基团和电化学活性的短硫链,制备出在分子尺度实现界面一体化的新材料。该材料兼具高离子传输能力,还能在不同电位区间实现离子传输与存储行为的可控切换。基于该材料构建的一体化柔性电池抗弯折性能优异,可承受20000次反复弯折。用作复合正极中的聚合物电解质时,复合正极能量密度提升86%。该研究为发展高性能、高安全性固态电池提供了新思路。