電子發(fā)燒友網綜合報道
近期，中國科學院金屬研究所的科研團隊近日在固態(tài)鋰電池領域取得了新突破，相關論文在線發(fā)表于國際權威期刊《先進材料》（Advanced Materials）。該工作針對“固-固界面阻抗大、離子傳輸效率低”這一困擾全固態(tài)電池產業(yè)化的核心瓶頸，提出了一條全新的材料設計路線，并在實驗室層面實現了性能驗證。

當前，固態(tài)鋰電池用固態(tài)電解質替代易燃液態(tài)電解液，理論上可同時獲得更高能量密度和本征安全性，被視為下一代儲能技術。

然而電極與電解質之間的固-固接觸面積小、界面副反應多，導致界面阻抗高、離子流通效率低，直接拖累功率密度、循環(huán)壽命和低溫性能，成為商業(yè)化卡脖子環(huán)節(jié)。

中科院金屬研究所的科研團隊利用聚合物分子可精準剪裁的優(yōu)勢，在同一主鏈上一步法共價引入兩類功能基團，一個是乙氧基（–CH?CH?O–）鏈段，構建連續(xù)Li?傳輸通道，提高離子電導率；另一個是短硫鏈（–S–S–/–Sx–）單元，賦予材料電化學活性，實現可逆氧化還原儲能。

由此得到離子傳輸+離子存儲一體化的新型聚合物電解質/電極界面材料，可在分子尺度上與氧化物正極或鋰金屬負極形成緊密、柔性且電化學穩(wěn)定的界面層，顯著降低界面阻抗。

這種新型方案不僅解決界面阻抗問題，還實現多項性能飛躍。例如基于該材料制備的柔性固態(tài)電池可承受20 000次180°反復彎折，容量幾乎無衰減；當材料用作復合正極內的聚合物電解質時，正極活性材料占比提升，復合電極級能量密度提高約86%。

實驗顯示界面電荷轉移阻抗降低一個數量級，0 ℃低溫容量保持率提升40%以上；安全性上，通過針刺、剪切、彎折等濫用測試，電池無泄漏、無熱失控。

技術價值上來說，該方案首次實現“電極-電解質界面”的分子級一體化設計，深化了科研界對“聚合物中離子傳輸與存儲機制”的認知，為后續(xù)高性能儲能材料研發(fā)提供了可復制的設計范式。

從業(yè)內同行來看，國際同行認為該策略跳出了傳統陶瓷顆粒+粘結劑機械減小間隙的框架，把界面問題前移到分子設計階段，具有范式意義。國內產業(yè)界則指出，一旦放大工藝驗證通過，有望直接應用于可穿戴電子、無人機以及車用動力電池的固態(tài)化升級。

當前我國在聚合物、石榴石、鹵化物三大固態(tài)電解質體系均有核心突破，有望主導全球固態(tài)電池技術標準制定。

并且隨著新技術的不斷發(fā)布，未來對新能源汽車（提升續(xù)航、安全性）、儲能電站（延長壽命、降低成本）、可穿戴設備（實現柔性化）等領域形成技術賦能，推動我國新能源產業(yè)向高端化升級。