近日，國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》刊載了中國(guó)科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊(duì)在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域的最新突破。這項(xiàng)研究針對(duì)傳統(tǒng)固態(tài)電池長(zhǎng)期存在的界面阻抗大、離子傳輸效率低等瓶頸問題，提出了一種基于分子尺度界面一體化的創(chuàng)新解決方案。

作為下一代儲(chǔ)能技術(shù)的關(guān)鍵方向，固態(tài)鋰電池憑借其高安全性和高能量密度優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。但傳統(tǒng)技術(shù)中電極與電解質(zhì)間的固-固界面接觸不良，導(dǎo)致離子傳輸阻力劇增，成為制約其商業(yè)化應(yīng)用的核心障礙。研究團(tuán)隊(duì)通過材料分子層面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，成功攻克了這一技術(shù)難題。

科研人員創(chuàng)造性地在聚合物主鏈中同步引入乙氧基團(tuán)和短硫鏈結(jié)構(gòu)。前者具備優(yōu)異的離子傳導(dǎo)功能，后者則提供電化學(xué)活性，二者協(xié)同作用使新型材料在分子尺度上實(shí)現(xiàn)了界面一體化。這種獨(dú)特設(shè)計(jì)不僅顯著提升了離子傳輸能力，還能根據(jù)不同電位區(qū)間精準(zhǔn)調(diào)控離子傳輸與存儲(chǔ)行為。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，基于該材料構(gòu)建的柔性電池展現(xiàn)出卓越的機(jī)械性能，可承受20000次反復(fù)彎折而不影響性能。當(dāng)應(yīng)用于復(fù)合正極時(shí)，其能量密度較傳統(tǒng)材料提升達(dá)86%。這種從分子層面重構(gòu)界面的設(shè)計(jì)思路，為開發(fā)兼具高性能與高安全性的固態(tài)電池開辟了全新路徑。

該研究成果通過優(yōu)化材料分子結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了界面離子傳輸效率的質(zhì)變提升。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的聚合物電解質(zhì)材料，在保持機(jī)械柔韌性的同時(shí)，大幅降低了固-固界面間的傳輸阻力，為固態(tài)電池技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了重要材料基礎(chǔ)。