記者6日從中國科學院金屬研究所獲悉，該所科研人員成功制備出一類新型聚合物材料，其能夠在分子尺度上同時實現(xiàn)離子的快速傳輸與高效存儲，為提升固態(tài)鋰電池性能提供了全新解決方案。相關研究成果發(fā)表于《先進材料》雜志。

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固態(tài)鋰電池因安全性高、能量密度大，被認為是下一代儲能技術的重要方向。然而，在傳統(tǒng)的固態(tài)電池里，“離子傳導”和“離子存儲”這兩個關鍵功能，分別由固態(tài)電解質和電極材料來承擔。這種“分工明確”的模式，卻導致電極和固態(tài)電解質之間的界面阻抗很大、離子傳輸效率低，嚴重影響了固態(tài)電池的整體性能。

在該研究中，團隊制備的新型聚合物材料兼具快離子傳輸能力與高效的離子存儲功能。材料通過共價鍵，將快速的“離子傳輸通道”和具有儲能功能的“硫鏈結構”集成在同一聚合物結構中。更重要的是，基于該材料構建的一體化柔性電池展現(xiàn)出極佳的機械穩(wěn)定性，可彎折20000次以上而不影響性能。此外，將該材料作為傳統(tǒng)磷酸鐵鋰正極的聚合物電解質時，電解質中“隱藏”的儲能能力可在特定電位下被激活，將復合正極能量密度提升86%。