您现在的位置:兴旺宝>电池网>新闻列表>固态锂电池界面调控研究取得新进展

固态锂电池界面调控研究取得新进展

2025年09月18日 08:38:51 人气: 19612 来源: 仪表网
  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(图1)。相关研究成果近期以“Potential-gated polymer integrates reversible ion transport and storage for solid-state batteries”为题,发表于Advanced Materials。
 
  在前期对富硫聚合物电极材料(Adv. Funct. Mater. 2024,34,2405122;Energy Storage Mater. 2022,45,1144;Energy Environ. Sci. 2020,13,1076.)和聚合物固态电解质(Energy Storage Mater. 2025,74,103941;Energy Environ. Sci. 2022,15,3379;Adv. Funct. Mater. 2020,30,2007172.)的研究基础上,团队充分利用了聚合物分子的设计灵活性和界面适应性,在主链上共价引入具有离子传导功能的乙氧基团和氧化还原活性的短硫链,制备出兼具高离子传输能力(离子电导率达1.0 × 10-4 S cm-1,50 °C)与高离子储存功能(放电比容量达491.7 mAh g-1)的分子尺度界面一体化聚合物材料P(EO2-S3)。实验与理论计算表明,P(EO2-S3)的电子结构可随电位发生可逆转变,实现在不同电位区间离子传输与存储行为的可控切换,拓展了其在固态电池中的多样化应用场景。基于P(EO2-S3)构建的一体化柔性电池具有高达20,000次的抗弯折性能和快速的反应动力学。将P(EO2-S3)作为常规正极(如磷酸铁锂)的聚合物电解质时,其氧化还原活性可在特定电位下被激活,从而将正极的能量密度提升86%(图2)。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。
 
  金属所徐若谷、徐胜军和张笑银为论文共同第一作者,李峰研究员、孙振华研究员和于彤副研究员为论文通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和辽宁省应用基础研究计划等项目的支持。
 
图1. 一体化聚合物电极-电解质材料的设计
 
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
全年征稿/资讯合作 qq:1097660699@qq.com
版权与免责声明
1、凡本网注明"来源:兴旺宝"的所有作品,版权均属于兴旺宝,转载请必须注明兴旺宝,https://www.xwboo.com。违反者本网将追究相关法律责任。
2、企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
3、本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
4、如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
产品推荐更多+
  • 电子汽车 太阳能喷泉水泵太阳能热水器微循环水泵鱼池景观泵

    电子汽车 太阳能喷泉水泵太阳能热水器微循环水泵鱼池景观泵

    参数规格 序号 类别 规格 1 泵体尺寸及重量 150*100*123mm
    面议
  • DAX-T30

    DAX-T30

    面议
  • DAX-T20

    DAX-T20

    面议
  • 太阳能板

    太阳能板

    面议
  • 太阳能电池
  • 蓄电池废硫酸膜净化回用系统

    蓄电池废硫酸膜净化回用系统

    ——膜集成技术1、铅酸蓄电池生产行业现状目前国内游电池极板生产线的蓄电池生产厂家主要面临三面的环保压力—废气、废水、和固体废物。一般每生产1000个电池会产生63.2kg铅尘。另外,在铅酸蓄电池化成工序中,会产生硫酸雾,废弃的化成液及清洗极片的废水也含有一定浓度的硫酸,涂板工序、化成工序以及电池清洗工序会产生含铅的重金属废水。2、工艺特点设备为全封闭运行,生产环境好;是清洁生产的典型设备。 将分离
    面议
  • 硫酸法钛白粉生产中的酸洗水回用系统

    硫酸法钛白粉生产中的酸洗水回用系统

    我国现阶段生产钛白粉主要采用的是硫酸法。硫酸法钛白粉生产工艺技术成熟,设备简单,对原料的要求也不太严格,但是其“三废”的排放量大,治理费用高。尤其是偏钛酸制备产生的废酸(生产1吨钛白粉产品,产生4~7t废酸)和偏钛酸制备完成后的净化处理;并且传统的水洗工序采用板框洗涤工艺,会产生大量的洗涤白水(生产1吨钛白粉产品,产生20~30t白水),白水中主要含有偏钛酸、硫酸和。
    面议
  • 关于膜法回收废酸碱膜系统几点问题

    关于膜法回收废酸碱膜系统几点问题

    1:纳滤膜是什么材质?耐强酸丶强碱吗?纳滤膜常用的耐酸同时耐碱的是PDMS材质(聚二甲基硅氧烷,一种硅橡胶)的,典型耐受数据(已有案例,不是上限):酸:HCl 37% H2SO4 20% HNO3 5%碱:NaOH 25% KOH 10%没有关于HF的数据,但是厂家技术人员说5%以下没问题另外一种只耐酸不耐碱的,TFM材质(厂家的,未公开,我们也不知
    面议
  • 废锂电池回收设备

    废锂电池回收设备

    本废电池回收处理设备用于处理废旧锂电池的回收处理,本设备是,宜兴市盛东环保设备有限公司设计生产,该设备采用顺流式回转窑处理,同时产生的残渣及循环池污泥可继续进回转窑焚烧处理,我公司的设备尾气排放指标达到或优于国家相关标准
    面议
  • 太阳能发电站