中國(guó)科學(xué)院金屬研究所的科研團(tuán)隊(duì)在固態(tài)鋰電池技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,為解決行業(yè)關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題提供了創(chuàng)新解決方案。相關(guān)研究成果已在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》發(fā)表,標(biāo)志著我國(guó)在下一代儲(chǔ)能技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中邁出關(guān)鍵一步。
作為最具潛力的新型儲(chǔ)能技術(shù),固態(tài)鋰電池憑借其高安全性和高能量密度特性備受關(guān)注。但傳統(tǒng)固態(tài)電池存在致命缺陷:電極與電解質(zhì)間的固-固界面接觸不良,導(dǎo)致離子傳輸阻力大、效率低,嚴(yán)重制約其商業(yè)化進(jìn)程。這一技術(shù)難題長(zhǎng)期困擾著全球科研機(jī)構(gòu)。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分子工程手段實(shí)現(xiàn)突破性創(chuàng)新,設(shè)計(jì)出一種新型聚合物材料。該材料在分子主鏈上同時(shí)集成乙氧基團(tuán)(具備離子傳導(dǎo)功能)和短硫鏈(具有電化學(xué)活性),在微觀尺度上實(shí)現(xiàn)了電極-電解質(zhì)界面的一體化。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使材料既能高效傳輸離子,又能在不同電位區(qū)間實(shí)現(xiàn)離子傳輸與存儲(chǔ)的智能調(diào)控。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,基于該材料構(gòu)建的柔性電池展現(xiàn)出卓越的機(jī)械性能,可承受20000次反復(fù)彎折而不失效。當(dāng)應(yīng)用于復(fù)合正極的聚合物電解質(zhì)時(shí),復(fù)合正極的能量密度較傳統(tǒng)材料提升86%。這種性能躍升為開(kāi)發(fā)高安全性、長(zhǎng)壽命的固態(tài)電池開(kāi)辟了全新路徑。
科研人員介紹,這項(xiàng)突破源于對(duì)聚合物分子結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控。通過(guò)同時(shí)引入兩種功能基團(tuán),既解決了界面阻抗問(wèn)題,又實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)性能的優(yōu)化。該研究成果不僅提供了新型材料設(shè)計(jì)方案,更為固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用建立了新的研究范式,對(duì)推動(dòng)我國(guó)新能源技術(shù)發(fā)展具有重要意義。











