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聚合物固态电解质研究取得新进展 有望进一步提升电池性能
2024年12月20日 14:45:27
来源：化工仪器网 作者：小梦 点击量：5852
近日，中国科学院金属研究所研究员李峰和孙振华团队在聚合物固态电解质研究领域取得了新的研究成果，有望进一步提高电池的能量密度并推动规模化生产。
【化工仪器网 行业百态】随着能源结构的不断转型，新能源汽车成为我国重点支持的领域。近年来，我国新能源汽车行业的退隐者和入场者不断，车市竞争白热化程度达到高潮。作为新能源汽车的“心脏”——动力电池，其技术也在不断更新迭代，以满足多样化的市场需求。
近日，中国科学院金属研究所研究员李峰和孙振华团队在聚合物固态电解质研究领域取得了新的研究成果。科研人员在高度结晶的聚环氧乙烷(PEO)块体中发现了离子的自适应扩散现象，这一发现为解决固态电池中的一些关键技术难题提供了新的思路。相关研究成果发表在《储能材料》上。
固态电池由于其具备高能量密度和高安全性，被视为下一代电池技术的重要发展方向。而聚合物固态电解质因其轻质、低成本、高柔韧性及易于加工等优点，有望进一步提高电池的能量密度并推动规模化生产。然而，固态电池中长期存在的软短路问题一直制约着其实用化发展。
中科院金属研究所的科研团队通过对高度结晶的PEO进行深入研究，发现了离子在高结晶PEO块体中的自适应扩散现象。这一现象不仅揭示了高结晶聚合物中独特的离子传输机制，还为固态电解质的设计提供了新的理论依据。
为了克服传统电化学阻抗谱法难以测量高结晶纯PEO材料中离子传导能力的限制，研究团队创新性地发展出了一种稳态测量方法。该方法成功量化了PEO块体材料在不同温度下的离子扩散系数，进一步证实了高结晶PEO材料在发生自适应扩散后仍保持高结晶特性，并形成连续的离子传输通道。
此次研究还得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。这不仅体现了国家对固态电池技术及其核心材料研究的高度重视，也为未来更多原创性科研成果的涌现创造了有利条件。中科院金属研究所的这项研究不仅深化了科学界对高结晶聚合物中离子传输机制的认识，还将推动固态电池向更高水平发展。
随着新能源汽车和可再生能源产业的迅速发展，市场对高性能、安全可靠的储能系统的需求日益增加。聚合物固态电解质的突破性研究不仅为提升电池性能提供了新的途径，也为大规模产业化应用铺平了道路。未来，随着更多技术创新和跨学科合作的深入，固态电池有望在更多领域展现其巨大潜力，为能源转型和可持续发展作出更大贡献。
资料来源：中国科学院金属研究所
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