我國科研人員提出固態鋰電池界面調控新方案

來自中國科學院金屬研究所的消息顯示，固態鋰電池因具有高安全性和高能量密度，被視為下一代儲能體系的重要發展方向。

在傳統固態電池中，“離子傳導”與“離子儲存”功能分別由電解質和電極材料承擔，導致電極/電解質界面阻抗大、離子傳輸效率低。

為解決上述界面難題，中國科學院金屬研究所科研人員創新性地在聚合物體系中實現了具有分子尺度界面的一體化電極-電解質材料。在聚合物骨架中，通過共價鍵方式同時引入了電位調控的快離子傳輸通道與可逆離子儲存位點，實現了離子傳導與存儲的功能融合，改變了界面存在形態，為提升固態電池電化學性能提供了新方案。

科研人員介紹，基于該材料構建的一體化柔性電池表現出優異的抗彎折性能，可承受20,000次反復彎折。當將其作為復合正極中的聚合物電解質使用時，復合正極能量密度提升達86%。

該研究不僅深化了對聚合物中離子傳輸與存儲機制的理解，也為發展高性能一體化電極-電解質材料提供了新的設計思路與研究范式，已于近日發表在國際學術期刊《先進材料》上。

圖1. 一體化聚合物電極-電解質材料的設計 圖片來源：中國科學院金屬研究所

圖2. 一體化聚合物的電化學性能及電位依賴的離子傳輸-儲存機制