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中科院在固态电池研究领域获进展

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  • 发布时间:2020-09-27 13:47
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(固态电解质锂离子传输模式示意图)

记者9月25日从中国科学院金属研究所获悉,该所沈阳材料科学国家研究中心先进炭材料研究部新型电化学材料与器件团队,近期在聚环氧乙烷基高性能电解质和固态电池方向取得进展,提高全固态聚合物锂电池循环使用次数和稳定性,并实现在室温和低温下的优异电化学性能。

近年来,锂电池作为储能器件,在手机、笔记本电脑及电动汽车等领域的应用十分广泛。然而,传统的锂离子电池越来越接近其能量密度的极限,使用易燃有机电解液也使其安全性受到严峻的考验。因而,亟需开发下一代兼具高能量密度和高安全性的电化学储能器件。

固态电池是采用固态电解质代替液态电解质的新型电化学储能器件,具有安全性能高和能量密度高的特点。目前,研究者们已经开发了聚合物固态电解质、无机固态电解质及复合型固态电解质等多种研究体系。其中,聚环氧乙烷因其轻质、易成膜以及与电极间良好的界面接触等特点,被广泛应用于固态电解质的研究。

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究人员针对聚环氧乙烷基固态电解质中锂离子电导率和迁移数较低的问题,制备聚环氧乙烷固态电解质,从而实现快速的锂离子传输,并有效改善界面稳定性。

针对聚环氧乙烷基固态电池需要在较高温度下使用,而在室温及低温下难以工作的问题,研究人员从锂离子传输的微观尺度出发,实现了离子传输尺度上均质且快速的离子通路的形成。

两个研究成果已于前不久相继发表于学术期刊《纳米能源》和《先进功能材料》。该研究得到了国家自然科学基金、中科院青促会项目、中科院先导项目和国家重点研发计划等资助。

来源:中国青年报

 

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