Тверді літієві батареї як важливий напрям розвитку нових технологій зберігання енергії завжди привертали увагу. Нещодавно наукова команда Інституту металознавства Китайської академії наук досягла значного прориву в цій галузі, надавши інноваційний технологічний шлях для вирішення двох основних проблем, з якими стикаються тверді батареї.

Цей науковий результат був опублікований у міжнародному авторитетному науковому журналі «Advanced Materials». Дослідницька команда розробила новий матеріал, щоб вирішити проблему високого імпедансу та низької ефективності іонної передачі, яка виникає через поганий контакт між твердою та твердою фазами електродів і електроліту в традиційних твердих батареях.

Вони майстерно використали можливості дизайну полімерних молекул, одночасно вводячи в основний ланцюг молекули етерні групи з іонною провідністю та короткі сірчані ланцюги з електрохімічною активністю. Цей інноваційний дизайн дозволяє новому матеріалу досягати інтеграції інтерфейсу на молекулярному рівні, що не лише забезпечує високу іонну пропускну здатність, але й дозволяє контролювати переключення між поведінкою іонної передачі та зберігання в різних діапазонах потенціалів.

Інтегрована гнучка батарея, побудована на основі цього нового матеріалу, демонструє вражаючі характеристики. Вона здатна витримувати 20000 повторних згинань, зберігаючи стабільність продуктивності, що свідчить про видатні властивості проти згинання. Ще більш важливо, що коли цей матеріал використовується як полімерний електроліт у композитному катоді, він може підвищити енергетичну щільність композитного катоду на 86%.

Це дослідження відкриває нові шляхи для розвитку високоефективних, високої безпеки твердих батарей, пропонуючи інноваційні підходи до дизайну матеріалів та дослідницькі методи. Воно не лише обіцяє сприяти подальшому розвитку технологій твердих літієвих батарей, але й може мати важливий вплив на прогрес у майбутніх гнучких електронних пристроях та носимих технологіях.

З розвитком цієї технології та її промисловим впровадженням, ми можемо очікувати, що в найближчому майбутньому більш безпечні та ефективні твердотільні літієві акумулятори знайдуть широке застосування в електромобілях, портативних електронних пристроях та інших сферах, сприяючи революції в зеленій енергії.