本報訊(記者張楠)中國科學院金屬研究所的科研團隊近日在固態鋰電池領域取得突破,為解决固態電池介面阻抗大、離子傳輸效率低的關鍵難題提供了新路徑。相關研究成果發表於《先進材料》。
固態鋰電池因高安全性和高能量密度,被視為下一代儲能科技的重要發展方向。然而,傳統固態電池中電極與電解質之間的固-固介面接觸不良,導致離子傳輸阻力大、效率低,嚴重制約其實際應用。
研究人員利用聚合物分子的設計靈活性,在主鏈上同時引入具有離子傳導功能的乙氧基團和具備電化學活性的短硫鏈,製備出在分子尺度上實現介面一體化的新型資料。該資料不僅具備高離子傳輸能力,還能在不同電位區間實現離子傳輸與存儲行為的可控切換。
科研人員介紹,基於該資料構建的一體化柔性電池表現出優异的抗彎折效能,可承受超2萬次反復彎折。當將其作為複合正極中的聚合物電解質使用時,複合正極能量密度提升至86%。
該研究為發展高性能、高安全性固態電池提供了新的資料設計思路與研究範式。