安全持久的固态锂电池新纪元被全新聚合物电解质技术推向了高潮。属于UNIST的科研小组把薄膜电解质简单拉伸,成功把寿命延长了。姜锡柱教授带领UNIST能源与化学工程学院团队,联手淑明女子大学的朱世勋教授,开发出一款新型电解质。这项研究的成果发表在了《能源储存材料》期刊上。 在这个创新的电解质里,锂离子在电池内部来回穿梭,扮演着关键角色。目前的电动汽车和储能系统大多用易燃的液态电解质,虽然换成固体聚合物可以降低火灾风险,但这类材料里的锂离子移动速度很慢,导致充放电时容量大幅下降。研究团队用氟化聚合物基膜(PVDF-TrFE-CFE)做了改进,还把陶瓷粉末LLZTO掺进去,让机械韧性和导电性都提高了不少。 实验数据显示,拉伸过的电解质里锂离子跑得比之前快4.8倍,电导率也提升了72%。如果给锂铁磷(LFP)作负极的电池用上这种材料,它的循环次数就能大提升。充放电两百次后,保留的电量还剩下78%,而没拉伸过的样品只剩55%。阻燃测试也证明了它的安全性——火焰刚点着没多久就灭了。 UNIST能源与化学工程学院的第一作者Jonggeon Na博士解释说:“这种拉伸工艺直接解决了聚合物电解质传输受阻的老毛病。”姜教授接着补充道:“比起无机材料,聚合物更柔韧也更好生产。咱们这次弄出来的法子能应用到各种类型的电解质上,能帮着全固态电池早点实现商业化,让它更安全、更耐用。”