盖世汽车讯 据外媒报道，美国能源部橡树岭国家实验室（Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory，ORNL）的研究人员发现一种设计超离子聚合物电解质的方法，以用于固态电池和其他能源应用，有望助力未来能源的充足和可靠供应。科学家们证明，通过精确控制锂盐基聚合物的化学成分，他们可以制造出一种材料，该材料能够实现电池以及许多其他储能和转换技术中离子的超高速传输。
图片来源： ORNL
“世界各地的研究人员都在致力于挖掘聚合物电解质的潜力，因为它们比传统的液态电解质具有诸多优势，”ORNL化学科学部的研发科学家Catalin Gainaru表示。“实现快速离子传输一直是聚合物电解质面临的一大挑战，但我们最近的研究表明，这种情况可能已经改变。”
电池由两个电极——阴极和阳极——组成，中间由电解质材料隔开。电池充电或放电时，离子需要在电解质中具有高迁移率，才能在电极之间来回移动。传统电池使用液态或凝胶电解质，但对更安全、更高效的储能设备的需求促使人们对固态电池产生了浓厚的兴趣。固态电池的电解质是固态的，因此充电速度更快、更安全、更紧凑、更耐用。
固态电池中离子传输的挑战
许多固态电池方案都采用陶瓷电解质，这种电解质能够高效传输离子，因此被称为超离子陶瓷。然而，这些陶瓷由于脆性而容易破碎。它们也难以制成薄膜，并且与电池电极的粘附性较差。ORNL的研究人员展示了一种聚合物材料如何实现类似的超离子状态，在这种状态下，离子的移动速度可以比周围环境快100亿倍，同时又避免了液体和陶瓷的缺点。
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