固態鋰電池作為下一代儲能技術的重點發展方向,憑借其高安全性和高能量密度優勢備受關注。然而,傳統固態電池中電極與電解質之間的固-固界面接觸問題,導致離子傳輸阻力大、效率低,成為制約其實際應用的核心瓶頸。
針對這一難題,中國科學院金屬研究所科研團隊通過分子設計創新,開發出一種新型界面一體化材料。研究團隊在聚合物主鏈中同時引入乙氧基團(具備離子傳導功能)和短硫鏈(具備電化學活性),實現了分子尺度上的界面融合。
實驗數據顯示,該材料不僅顯著提升了離子傳輸能力,還能根據電位變化智能切換離子傳輸與存儲模式。基于這一特性構建的一體化柔性電池,展現出極強的抗彎折性能,經測試可承受2萬次反復彎折而不影響性能。
當該材料作為復合正極的聚合物電解質使用時,復合正極的能量密度得到大幅提升,較傳統材料提高86%。這一突破為解決固態電池界面阻抗問題提供了全新思路,同時為高性能、高安全性固態電池的材料設計開辟了新路徑。
相關研究成果已發表于國際權威學術期刊《先進材料》,標志著我國在固態鋰電池領域的技術創新邁出重要一步。該材料通過分子層面的精準設計,有效克服了固-固界面接觸不良導致的離子傳輸障礙,為固態電池的商業化應用奠定了材料基礎。






