我国科研人员提出固态锂电池界面调控新方案

来自中国科学院金属研究所的消息显示，固态锂电池因具有高安全性和高能量密度，被视为下一代储能体系的重要发展方向。

在传统固态电池中，“离子传导”与“离子储存”功能分别由电解质和电极材料承担，导致电极/电解质界面阻抗大、离子传输效率低。

为解决上述界面难题，中国科学院金属研究所科研人员创新性地在聚合物体系中实现了具有分子尺度界面的一体化电极-电解质材料。在聚合物骨架中，通过共价键方式同时引入了电位调控的快离子传输通道与可逆离子储存位点，实现了离子传导与存储的功能融合，改变了界面存在形态，为提升固态电池电化学性能提供了新方案。

科研人员介绍，基于该材料构建的一体化柔性电池表现出优异的抗弯折性能，可承受20,000次反复弯折。当将其作为复合正极中的聚合物电解质使用时，复合正极能量密度提升达86%。

该研究不仅深化了对聚合物中离子传输与存储机制的理解，也为发展高性能一体化电极-电解质材料提供了新的设计思路与研究范式，已于近日发表在国际学术期刊《先进材料》上。

图1. 一体化聚合物电极-电解质材料的设计 图片来源：中国科学院金属研究所

图2. 一体化聚合物的电化学性能及电位依赖的离子传输-储存机制