助力固态电池离子高效流动，ORNL研发新型聚合物电解质

近日，美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）的研究团队在国际期刊《Materials Today》发表了最新研究成果，提出了一种超离子聚合物电解质的设计方法，这一刚发布的重磅突破为固态电池及其他能源存储技术的发展带来了全新的可能，有望进一步推动下一代储能技术的商业化落地。
             

   作为下一代储能技术的核心方向，固态电池凭借更高的安全性能、能量密度以及更快的充电速度，成为全球新能源领域的研发热点。与传统液态电解质电池不同，固态电池采用固态电解质，从根源上避免了漏液、燃爆等安全风险，同时能够实现更紧凑、更耐用的电池设计，完美匹配新能源汽车、大规模储能等领域的高端需求。

   不过，固态电池的产业化进程一直受限于电解质材料的技术瓶颈。此前，不少研究方案采用陶瓷电解质，这类材料能够实现高效的离子传输，也就是行业内所说的超离子状态，但陶瓷本身的脆性导致其容易破碎，不仅难以加工成超薄薄膜，与电池电极的粘附性也较差，极大限制了其大规模量产应用。而传统的聚合物电解质虽然具备良好的柔性与加工性能，却一直受限于离子传输速度慢的问题，无法满足高性能电池的实际使用需求。

   ORNL团队精准破解这一矛盾，通过调控聚合物化学结构，在主链引入两性离子基团，既提升局部极性，又保持大分子电中性。实验证实，当80%的聚合物单元被功能化时，可形成连续离子传输通道，离子传输速度较常规状态提升100亿倍，兼具超离子陶瓷的传输效率与聚合物的柔性、加工性，规避了各类电解质的固有缺陷。