近日,日本东北大学(Tohoku University)在iScience上发表学术论文表示,研究出一种新型固态电解质,能在保持更高稳定性的同时,表现出优异的导电性。离子电池是支持现代信息社会的基础之一,通过锂离子在正负极间往复实现充电和放电,电解质是锂离子运动的通道。有机电解质,如液态碳酸亚乙酯 (EC) 及其凝胶,由于耐压性和离子导电性较好,常被用作锂离子电解质,但其具有易燃的缺点。聚合物固体电解质,如聚乙二醇 (PEG)被认为可以作为抗冲击电解质,但基于PEG的聚合物电解质在室温条件下会结晶,使得导电率下降到只有10-6S/cm。为解决这一问题,课题组将具有数微米孔隙的多孔聚合物膜与可光交联的聚乙二醇PEG基聚合物电解质结合,研究出了一种新型聚合物固体电解质,在获得较宽电位窗口(4.7V)的同时,使导电率保持在较高水平(10-4S/cm),与实际应用的液态电解质水平相当,且具有较高的锂离子迁移数(0.39)。这种高分子固态电解质不仅显示出作为电解质的高性能,而且由于包含多孔膜,还能有效阻止会导致电池自然的锂枝晶形成。
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