中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：固體聚合物電解質(zhì)(SPE)由于具有高柔韌性和良好的界面接觸等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是固態(tài)電池能夠大規(guī)模工業(yè)化的材料。然而，由于其較低的Li+電導(dǎo)率和較窄的電化學(xué)窗口，導(dǎo)致其動(dòng)力學(xué)性能較差，嚴(yán)重阻礙了其商用。
面對(duì)這一挑戰(zhàn)，云南大學(xué)材料與能源學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)在郭洪教授的帶領(lǐng)下取得了重大突破，他們開發(fā)出了一種獨(dú)特的MOFs-GPE凝膠聚合物電解質(zhì)體系。其研究成果得益于金屬有機(jī)骨架（MOFs）的引入，這些MOFs的引入不僅豐富了SPE，還賦予了復(fù)合電解質(zhì)多樣化的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。特別是Ti金屬中心與電解質(zhì)中的氧原子相結(jié)合，共同優(yōu)化了鋰離子的傳遞動(dòng)力學(xué)，同時(shí)，有序的通道結(jié)構(gòu)和微孔提供了有效的鋰離子傳輸通路，這無疑增強(qiáng)了電池在重復(fù)充放電中的循環(huán)穩(wěn)定性。
MOFs-GPE體系還表現(xiàn)出卓越性能，包括改善的機(jī)械強(qiáng)度和良好的耐壓特性，這些特性使它得以與高鎳負(fù)極材料兼容。值得注意的是，研究者采用了原位聚合策略，優(yōu)化了電解質(zhì)與電極之間的接觸，這對(duì)提升固態(tài)電池性能至關(guān)重要。
MOFs(Ti)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)促進(jìn)Li+離子快速輸運(yùn)的機(jī)理示意圖
這一創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)，不僅成功展示了MOFs-GPE凝膠聚合物電解質(zhì)在性能上的優(yōu)勢(shì)，也為固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展開辟了新的研究方向。長(zhǎng)安儲(chǔ)能研究院對(duì)未來固態(tài)電池在能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用前景充滿信心，相信隨著深入的研究和成熟的技術(shù)，固態(tài)電池將成為未來能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要技術(shù)方向。
得益于長(zhǎng)安綠電的慷慨資金支持，長(zhǎng)安儲(chǔ)能研究院將持續(xù)努力探索更多儲(chǔ)能科技解決方案，并密切關(guān)注全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的最新動(dòng)態(tài)，確保儲(chǔ)能技術(shù)能夠及時(shí)地迭代與更新，為全球能源的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
