Твердотельные литий-ионные батареи, как важное направление развития новых технологий хранения энергии, всегда привлекали к себе внимание. В последнее время научная команда Института металлургии Китайской академии наук достигла значительных успехов в этой области, предложив инновационные технические решения для решения двух основных проблем, с которыми сталкиваются твердотельные батареи.

Данный результат исследования был опубликован в международном авторитетном научном журнале «Advanced Materials». Исследовательская группа разработала новый материал для решения проблемы высокой импеданса и низкой ионной проводимости, вызванной плохим контактом твердой-твердой границы между электродом и электролитом в традиционных твердотельных батареях.

Они искусно использовали проектируемость полимерных молекул, одновременно вводя в главную цепь молекулы как этокси-группы с ионной проводимостью, так и короткие сульфидные цепи с электропроводными свойствами. Этот инновационный дизайн позволяет новым материалам достигать интеграции интерфейса на молекулярном уровне, обладая не только высокой ионной проводимостью, но и возможностью контролируемого переключения между ионной передачей и хранением в различных диапазонах потенциала.

Интегрированная гибкая батарея, построенная на основе этого нового материала, демонстрирует впечатляющие характеристики. Она способна выдерживать 20000 циклов сгибания при сохранении стабильной производительности, показывая выдающиеся характеристики сопротивления сгибанию. Более того, стоит отметить, что при использовании этого материала в качестве полимерного электролита в композитном катоде, можно увеличить удельную энергию композитного катода на 86%.

Это исследование открывает новые пути для разработки высокопроизводительных и высокобезопасных твердотельных батарей, предлагая инновационные подходы к проектированию материалов и методам исследования. Оно не только обещает способствовать дальнейшему развитию технологии твердотельных литиевых батарей, но также может иметь важное влияние на будущее прогресса гибкой электроники и носимых технологий.

С развитием этой технологии и ее индустриализацией мы можем ожидать, что в ближайшем будущем более безопасные и эффективные твердотельные литиевые батареи будут широко использоваться в таких областях, как электромобили и портативные электронные устройства, внося свой вклад в революцию в области зеленой энергетики.