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20,000次反復(fù)彎折。當(dāng)將其作為復(fù)合正極中的聚合物電解質(zhì)使用時，復(fù)合正極能量密度提升達(dá)86%。
來自中國科學(xué)院金屬研究所的消息顯示，固態(tài)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(fā)展方向。
在傳統(tǒng)固態(tài)電池中，“離子傳導(dǎo)”與“離子儲存”功能分別由電解質(zhì)和電極材料承擔(dān)，導(dǎo)致電極/電解質(zhì)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(xué)院金屬研究所科研人員創(chuàng)新性地在聚合物體系中實(shí)現(xiàn)了具有分子尺度界面的一體化電極-電解質(zhì)材料。在聚合物骨架中，通過共價鍵方式同時引入了電位調(diào)控的快離子傳輸通道與可逆離子儲存位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了離子傳導(dǎo)與存儲的功能融合，改變了界面存在形態(tài)，為提升固態(tài)電池電化學(xué)性能提供了新方案。
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20,000次反復(fù)彎折。當(dāng)將其作為復(fù)合正極中的聚合物電解質(zhì)使用時，復(fù)合正極能量密度提升達(dá)86%。
該研究不僅深化了對聚合物中離子傳輸與存儲機(jī)制的理解，也為發(fā)展高性能一體化電極-電解質(zhì)材料提供了新的設(shè)計思路與研究范式，已于近日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上。
圖1. 一體化聚合物電極-電解質(zhì)材料的設(shè)計 圖片來源：中國科學(xué)院金屬研究所
圖2. 一體化聚合物的電化學(xué)性能及電位依賴的離子傳輸-儲存機(jī)制
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