中國科學院金屬研究所科研團隊在固態鋰電池領域取得重要進展,成功攻克了傳統固態電池中固-固界面阻抗大、離子傳輸效率低的核心技術瓶頸,為下一代高性能儲能技術開辟了新路徑。
作為未來儲能技術的關鍵方向,固態鋰電池憑借其高安全性和高能量密度優勢備受關注。但傳統設計中電極與電解質間的固-固界面接觸缺陷,導致離子傳輸阻力顯著增大,嚴重制約了電池的實際應用效能。研究團隊通過創新性的分子設計策略,在聚合物主鏈中同步引入乙氧基團(離子傳導單元)和短硫鏈(電化學活性單元),成功制備出具有分子級界面整合特性的新型復合材料。
該材料實現了離子傳輸與存儲功能的動態調控:在特定電位區間可精準切換傳輸模式,同時保持優異的離子電導率。實驗數據顯示,基于該材料構建的柔性電池展現出卓越的機械穩定性,經受20000次彎折測試后仍保持完整結構,為可穿戴設備等柔性電子場景提供了理想解決方案。
當該材料作為復合正極的聚合物電解質應用時,系統能量密度獲得突破性提升,較傳統設計提高86%。這項發表于國際權威期刊《先進材料》的研究成果,不僅為固態電池界面優化提供了全新理論框架,更通過分子工程手段實現了材料性能的跨越式發展。
科研人員指出,這種分子級界面整合策略具有廣泛的材料適配性,未來可通過調整功能基團組合,開發出滿足不同應用場景需求的定制化固態電解質體系,為新能源汽車、儲能電站等領域的技術升級提供關鍵材料支撐。






