中國(guó)科學(xué)院金屬研究所在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域取得突破
來(lái)源：北國(guó)網(wǎng) 時(shí)間：2025-10-16 09:27
日前，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所在鋰電池領(lǐng)域取得突破，該所科研人員成功制備一類新型聚合物材料，其能夠在分子尺度上同時(shí)實(shí)現(xiàn)離子的快速傳輸與高效存儲(chǔ)，為提升固態(tài)鋰電池性能提供了全新解決方案。相關(guān)研究成果發(fā)表于材料科學(xué)頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》。
固態(tài)鋰電池因安全性高、能量密度大，被認(rèn)為是下一代儲(chǔ)能技術(shù)的重要方向。然而，在傳統(tǒng)的固態(tài)電池里，“離子傳導(dǎo)”和“離子存儲(chǔ)”這兩個(gè)關(guān)鍵功能，分別由固態(tài)電解質(zhì)和電極材料來(lái)承擔(dān)。這種“分工明確”的模式，導(dǎo)致電極和固態(tài)電解質(zhì)之間的界面阻抗很大、離子傳輸效率低，嚴(yán)重影響了固態(tài)電池的整體性能。
在該研究中，團(tuán)隊(duì)制備的新型聚合物材料兼具快離子傳輸能力與高效的離子存儲(chǔ)功能。材料通過(guò)共價(jià)鍵，將快速的“離子傳輸通道”和具有儲(chǔ)能功能的“硫鏈結(jié)構(gòu)”集成在同一聚合物結(jié)構(gòu)中。更重要的是，基于該材料構(gòu)建的一體化柔性電池展現(xiàn)出極佳的機(jī)械穩(wěn)定性，可彎折兩萬(wàn)次以上而不影響性能。
此外，將該材料作為傳統(tǒng)磷酸鐵鋰正極的聚合物電解質(zhì)時(shí)，電解質(zhì)中“隱藏”的儲(chǔ)能能力可在特定電位下被激活，將復(fù)合正極能量密度提升86%。此項(xiàng)研究為發(fā)展高性能、高安全性固態(tài)電池提供了新的材料設(shè)計(jì)思路與研究范式。（孔愛群）
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