研究人员改善了固态电池的离子导电性

随着对电动汽车需求的增加，全固态电池受到了越来越多的关注。全固态电池是可以代替具有爆炸危险性的锂离子电池的新一代电池。

固体聚合物电解质的离子电导率低或固体硫化物电解质的化学稳定性差，阻碍了电动汽车的普及。科学家们POSTECH创造了一种没有“死区”的聚合物电解质——它减少了离子传输——加速了全固态电池的商业化。

浦项工大化学系的朴文正教授和博士候选人闵杰民(音译)带领的研究团队与先进材料科学部的孙昌允教授研究组共同创造了一种通过静电相互作用控制结构的新型嵌段共聚物电解质。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这项研究从根本上解决了传统二维形态中不可避免的离子在死区迁移率低的问题，因而备受关注。他的研究成果发表在美国国家科学院学报(PNAS)欧洲杯线上买球是能源和化学领域的权威期刊。

大多数储能设备仍然使用锂离子电池。在锂离子电池中，离子是通过液体电解质移动的。即使是很小的损坏也会泄漏到电解液中导致火灾或爆炸，因此被认为是不稳定的。

为了克服这个缺点，全固态电池采用了固态电解质。特别是由于聚合物的柔韧性，基于聚电解质的全固态电池即使在碰撞中也很稳定，而且易燃，起火风险很小。而且，与同样大小和重量的锂离子电池相比，能量密度高出1.5 ~ 1.7倍，续航时间更长。

与锂离子电池相反，全固态电池只包含一个电极和电解质，正极和负极之间没有分隔物。科学家们通过控制聚合物电解质中的静电相互作用，创造了一种新的纳米结构电解质。

研究人员采用先进的合成方法合成了一套具有不同强度静电相互作用的聚合物电解质，并通过小角度x射线散射(SAXS)谱确定了这些电解质的纳米结构。

此外，韩国科学家首次通过广泛的分子动力学模拟，分析了离子在纳米结构中的分布。通过模拟，科学家们探测到了几埃的电荷分布(Å)，并证实了这是否是创造新型三维低对称形态的关键。

在双金属复合材料中普遍发现了低对称形态的研究方面，该研究是同类研究中的一种——然而，聚合物电解质的情况则是前所未有的欧洲杯足球竞彩通过实验和理论计算，它系统地确定了产生这些纳米结构的原因。

此外，这是第一次研究表明，通过控制聚合物电解质中Å单位水平的电荷分布，可以制造比二维形态电导率高10倍的固体电解质。

特别是，在聚合物电解质合成领域拥有世界领先地位的朴文正教授和计算机模拟领域的专家张允善教授的联合研究产生了巨大的协同效应。

与之前报道的典型的二维结构相比，新的纳米结构能够显著提高离子导电性。”“这为加速全固态电池商业化和开发安全电池提供了一条潜在路径．

朴文正浦项科技大学化学系教授欧洲杯线上买球

此次研究得到了国家研究财团“中间事业研究员计划”、“创造性材料发现计划”、“科学研究中心计划”、“青年研究员计划”等支援。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

期刊引用:

分钟,J。等．(2021)通过稳定低对称形态增强带电嵌段共聚物的离子输运:界面静电控制。美国国家科学院学报欧洲杯线上买球．doi.org/10.1073/pnas.2107987118．

来源:https://www.postech.ac.kr/eng