浦项科技大学开发纳米结构电解质 提高固态电池的离子电导率

随着电动汽车需求的增加，全固态电池越来越受到关注。由于锂离子电池的爆炸风险，全固态电池被视为新一代电池选择。然而，固体聚合物电解质的低离子电导率和固体硫化物电解质的低化学稳定性阻碍了电动汽车的普及。据国外媒体报道，浦项科技大学创造了一种“无死区”的聚合物电解质，从而加快了离子传输速度，促进了全固态电池的商业化。

(来源:浦项科技大学)

研究小组创造了一种新型的嵌段共聚物电解质，可以通过静电相互作用控制结构。在传统的二维形式中，不可避免地存在死区，并且这些区域中的离子迁移率较低。这项研究从根本上解决了这个问题。

目前，大多数储能系统仍然使用锂离子电池。锂离子电池中，离子通过电解液运动，电解液易燃，容易引起电池起火或爆炸。为了克服这一缺陷，全固态电池采用固体电解质。聚合物具有弹性，即使在碰撞的情况下，基于聚电解质的全固态电池也能保持稳定的性能，不易起火。而且与同尺寸同重量的锂离子电池相比，其能量密度高1.5-1.7倍，使用时间更长。与锂离子电池相比，全固态电池只有一个电极和电解液，正负极之间没有隔板。科学家通过控制聚电解质的静电相互作用，创造了一种纳米结构的电解质。

通过先进的合成方法合成了一组具有不同静电相互作用强度的聚合物电解质，这些电解质的纳米结构通过SAXS谱得到了证实。此外，韩国科学家通过大量的分子动力学模拟，首次分析了纳米结构中的离子分布。通过模拟，研究人员探测到了几埃尺度上的电荷分布，并确认这是创造一种新颖的3D低对称形式的关键。

这项研究的独特之处在于，低对称性形态在双金属化合物中非常普遍，但对于聚合物电解质来说却是前所未有的。此外，通过实验和理论计算系统地确定这些纳米结构形成的原因具有重要意义。此外，本研究首次提出了通过控制聚合物电解质中单位水平的电荷分布来制备电导率比二维形式高10倍的固体电解质的方法。

研究人员表示，与典型的二维结构相比，这种新型纳米结构可以大大提高离子导电性。这为加速全固态电池的商业化和开发安全电池提供了潜在的路径。随着电动汽车需求的增加，全固态电池越来越受到关注。由于锂离子电池的爆炸风险，全固态电池被视为新一代电池选择。然而，固体聚合物电解质的低离子电导率和固体硫化物电解质的低化学稳定性阻碍了电动汽车的普及。据国外媒体报道，浦项科技大学创造了一种“无死区”的聚合物电解质，从而加快了离子传输速度，促进了全固态电池的商业化。

(来源:浦项科技大学)

研究小组创造了一种新型的嵌段共聚物电解质，可以通过静电相互作用控制结构。在传统的二维形式中，不可避免地存在死区，并且这些区域中的离子迁移率较低。这项研究从根本上解决了这个问题。

目前，大多数储能系统仍然使用锂离子电池。锂离子电池中，离子通过电解液运动，电解液易燃，容易引起电池起火或爆炸。为了克服这一缺陷，全固态电池采用固体电解质。该聚合物具有弹性，即使在碰撞的情况下，基于聚电解质的全固态电池也能保持稳定的性能，不容易变形……着火了。而且与同尺寸同重量的锂离子电池相比，其能量密度高1.5-1.7倍，使用时间更长。与锂离子电池相比，全固态电池只有一个电极和电解液，正负极之间没有隔板。科学家通过控制聚电解质的静电相互作用，创造了一种纳米结构的电解质。

通过先进的合成方法合成了一组具有不同静电相互作用强度的聚合物电解质，这些电解质的纳米结构通过SAXS谱得到了证实。此外，韩国科学家通过大量的分子动力学模拟，首次分析了纳米结构中的离子分布。通过模拟，研究人员探测到了几埃尺度上的电荷分布，并确认这是创造一种新颖的3D低对称形式的关键。

这项研究的独特之处在于，低对称性形态在双金属化合物中非常普遍，但对于聚合物电解质来说却是前所未有的。此外，通过实验和理论计算系统地确定这些纳米结构形成的原因具有重要意义。此外，本研究首次提出了通过控制聚合物电解质中单位水平的电荷分布来制备电导率比二维形式高10倍的固体电解质的方法。

研究人员表示，与典型的二维结构相比，这种新型纳米结构可以大大提高离子导电性。这为加速全固态电池的商业化和开发安全电池提供了潜在的路径。

标签：

汽车资讯热门资讯