中国科学院金属研究所科研团队在固态锂电池领域取得重要进展,成功研发出一种新型材料,有效解决了固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题。该材料通过在聚合物分子主链上引入乙氧基团和短硫链,实现了分子尺度的界面一体化,不仅提高了离子传输能力,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表现出优异的抗弯折性能,复合正极能量密度显著提升。这项研究为发展高性能、高安全性固态电池提供了新的材料设计思路,并已发表于国际学术期刊《先进材料》。
✨ **界面一体化材料的创新设计**: 该研究团队通过巧妙的聚合物分子设计,在分子主链上同时引入了具有离子传导功能的乙氧基团和具备电化学活性的短硫链。这种设计使得材料在分子尺度上实现了电极与电解质界面的高度一体化,从而克服了传统固态电池中固-固界面接触不良导致的离子传输瓶颈。
🚀 **显著提升的离子传输性能**: 新型材料不仅具备高离子传输能力,更关键的是,它能在不同电位区间实现离子传输与存储行为的可控切换。这意味着电池在充放电过程中,界面能够更有效地支持离子的流动和储存,从而提升了整体的能量转化效率和电池性能。
🔋 **优异的柔性和性能提升**: 基于该新型材料构建的一体化柔性电池,展现出了卓越的抗弯折性能,能够承受高达20000次的反复弯折,极大地拓展了其在可穿戴设备和柔性电子领域的应用潜力。此外,当该材料作为复合正极中的聚合物电解质使用时,复合正极的能量密度提升高达86%,显示出其在提升电池能量密度方面的巨大价值。
🔬 **为下一代储能技术提供新路径**: 固态锂电池因其高安全性和高能量密度,被视为下一代储能技术的重要发展方向。此次研究成果为解决制约固态电池发展的关键技术难题提供了新的思路和材料解决方案,为高性能、高安全性固态电池的实际应用铺平了道路。
快科技10月7日消息,据中国科学院金属研究所日前消息,该所科研团队在固态锂电池领域取得突破,为解决固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题提供了新路径。
该研究成果已于近日发表在国际学术期刊《先进材料》上,为发展高性能、高安全性固态电池提供了新的材料设计思路。
固态锂电池因其高安全性和高能量密度,被视为下一代储能技术的重要发展方向。
然而,传统固态电池中电极与电解质之间的固-固界面接触不良,导致离子传输阻力大、效率低,严重制约其实际应用。
研究团队利用聚合物分子的设计灵活性,在主链上同时引入具有离子传导功能的乙氧基团和具备电化学活性的短硫链,制备出在分子尺度上实现界面一体化的新型材料。
该材料不仅具备高离子传输能力,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。
科研人员介绍,基于该材料构建的一体化柔性电池表现出优异的抗弯折性能,可承受20000次反复弯折。
当将其作为复合正极中的聚合物电解质使用时,复合正极能量密度提升达86%。