聚合物基固態(tài)電池研究取得新進展

近期，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心先進炭材料研究部新型電化學材料與器件團隊在聚環(huán)氧乙烷基高性能電解質(zhì)和固態(tài)電池方向取得進展，明顯提高了全固態(tài)聚合物鋰電池循環(huán)使用次數(shù)和穩(wěn)定性，并實現(xiàn)在室溫和低溫下的優(yōu)異電化學性能。

固態(tài)電池是采用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)的新型電化學儲能器件，其具有安全性能高和能量密度高的特點。其中，聚環(huán)氧乙烷（PEO）因輕質(zhì)、易成膜以及與電極間良好的界面接觸等特點，被廣泛應(yīng)用于固態(tài)電解質(zhì)的研究。

研究人員針對聚環(huán)氧乙烷基固態(tài)電解質(zhì)中鋰離子電導(dǎo)率和遷移數(shù)較低的問題，利用多硫化鋰的穿梭效應(yīng)，制備了新型聚環(huán)氧乙烷固態(tài)電解質(zhì)，從而實現(xiàn)快速的鋰離子傳輸，并有效改善其穩(wěn)定性。

針對聚環(huán)氧乙烷基固態(tài)電池普遍在較高溫度（50～70 ℃）下使用，而在室溫及低溫下難以工作的問題，研究人員從鋰離子傳輸?shù)奈⒂^尺度出發(fā)，實現(xiàn)了離子傳輸尺度上均質(zhì)且快速的離子通路的形成，使固態(tài)電池在室溫和低溫下也表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能。