▲一體化聚合物電極-電解質材料的設計。（圖／翻攝中國科學院金屬研究所）
記者陳冠宇／綜合報導
固態鋰電池因高安全性和高能量密度，被視為下一代儲能技術的重要發展方向。近日，中國科學院金屬研究所研究出一體化柔性電池，可彎折約2萬次，為解決固態電池界面阻抗大、離子傳輸效率低的關鍵難題提供了新路徑。
央視新聞報導，中國科學院金屬研究所研究團隊在固態鋰電池領域取得前述突破，該研究成果已於近日發表在國際學術期刊《先進材料》（Advanced Materials）上。
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固態鋰電池因高安全性和高能量密度，被視為下一代儲能技術的重要發展方向。然而，傳統固態電池中電極與電解質之間的固-固界面接觸不良，導致離子傳輸阻力大、效率低，嚴重制約實際應用。
中國科學院金屬研究所研究團隊利用聚合物分子的設計靈活性，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，製備出在分子尺度上實現界面一體化的新型材料。該材料不僅具備高離子傳輸能力，還能在不同電位區間實現離子傳輸與存儲行為的可控切換。
研究人員介紹，基於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20000次反覆彎折。當將其作為複合正極中的聚合物電解質使用時，複合正極能量密度提升達86％。此項研究為發展高性能、高安全性固態電池提供了新的材料設計思路與研究典範。
▼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。（圖／翻攝中國科學院金屬研究所）
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