10月7日，據(jù)央視新聞報道，中國科學院金屬研究所日前消息，該所科研團隊在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域取得突破，為解決固態(tài)電池界面阻抗大、離子傳輸效率低的關(guān)鍵難題提供了新路徑。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際學術(shù)期刊《先進材料》上。
傳統(tǒng)固態(tài)電池中電極與電解質(zhì)之間的固-固界面接觸不良，導致離子傳輸阻力大、效率低，嚴重制約其實際應(yīng)用。研究團隊利用聚合物分子的設(shè)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，制備出在分子尺度上實現(xiàn)界面一體化的新型材料。該材料不僅具備高離子傳輸能力，還能在不同電位區(qū)間實現(xiàn)離子傳輸與存儲行為的可控切換。
科研人員介紹，基于該材料構(gòu)建的一體化柔性電池表現(xiàn)出優(yōu)異的抗彎折性能，可承受20000次反復彎折。當將其作為復合正極中的聚合物電解質(zhì)使用時，電解質(zhì)中“隱藏”的儲能能力可在特定電位下被激活，復合正極能量密度提升達86%。
10月8日，據(jù)新華社消息，來自中國科學院物理研究所的黃學杰團隊聯(lián)合華中科技大學、中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所等單位，開發(fā)出一種陰離子調(diào)控技術(shù)，解決了全固態(tài)金屬鋰電池中電解質(zhì)與鋰電極之間難以緊密接觸的世界性難題。相關(guān)成果已于10月7日發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然-可持續(xù)發(fā)展》(Nature Sustainability)上。
據(jù)介紹，研究團隊在電解質(zhì)中引入碘離子，使其在電場作用下遷移至界面，形成富碘層，主動吸引鋰離子填充孔隙，從而讓電極與電解質(zhì)保持長期穩(wěn)定貼合。
經(jīng)測試，基于該技術(shù)制備出的原型電池經(jīng)歷數(shù)百次循環(huán)充放電后，性能依然穩(wěn)定，遠超現(xiàn)有同類電池水平。
美國馬里蘭大學教授、固態(tài)電池專家王春生評價道：“該研究解決了制約全固態(tài)電池商業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸問題，為實現(xiàn)其實用化邁出了決定性一步?！?/p>
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