科技“源”动力丨一体化聚合物新资料 破解固态锂电池界面难题

  固态锂电池因具有更高安全性和更大单位体积内的包括的能量潜力，被视为下一代储能技能的重要方向。但是，这一范畴长时间面临着一个被称为“界面触摸不良”的要害瓶颈，导致电池功用不稳定，寿命短。为处理这一问题，中国科学院金属研究所开宣布一体化聚合物，为提高固态电池功用供给了新计划。今日的《科技“源”动力》专栏，咱们来了解这项前沿技能。

  锂电池的充放电全赖锂离子在正负极之间往复跑，假如咱们把电池幻想成一座“能量城市”：锂离子便是“通勤的人流”、固态电解质便是运送锂离子的“高速公路”，电极则是锂离子要抵达的“作业区”。电极与电解质之间触摸的区域，业界称为界面。在一般固态锂电池中，因为界面触摸不良、存在必定“缝隙”，导致锂离子常常拥堵在“高速公路”上，不能顺利抵达“作业区”，电池的作业效率随之下降，严峻限制其实践使用。面临这个界面难题，中国科学院金属研究所的科研团队没有停留在原有技能途径上修修补补，而是从根底资料的分子规划上寻求更实质的打破。

  中国科学院金属研究所研究员 李峰：咱们提出的一体化聚合物资料，使用分子标准的共价键，将“担任离子传（导）的电解质”和“担任离子贮存的电极”，两个功用单元有机拼装在一起，让资料一起具有“传得快”和“存得多”的才能。锂离子不需要跨过杂乱的界面，就能更顺利地在电极内部快速搬迁，参与电化学反响，完成电池在能量输出和循环稳定性上更具有优势。

  根据这种聚合物资料构建的一体化柔性电池还表现出优异的抗弯折功用，可接受20000次重复弯折而不影响功用，一起，储电才能提高86%。

  中国科学院金属研究所研究员 李峰：一个很重要的使用场景，便是便携类的电子科技类产品。这一类咱们应该它具有必定的变形才能电池，比方像咱们咱们都期望能够揣到兜里边，或许能够折叠起来看起来更便利。还有一个其实咱们或许疏忽一些工作，便是做脑机接口，或许做人体里边用的这些电池，它能够根据咱们器官变形而来供电。

  现在，科研团队已与省内的汽车产业展开协作对接，面向不同使用场景展开研制。未来还将开发多种高功用固态电解质，有望服务于动力电池、大规模储能、以及低空经济配备、人型机器人等对安全性和耐久性要求更高的场景，为固态电池产业化供给较为牢靠的资料计划与渠道支撑。