电解质新突破获可使锂电池成本更低、更安全

近日，日本东北大学(Tohoku University)在iScience上发表学术论文表示，研究出一种新型固态电解质，能在保持更高稳定性的同时，表现出优异的导电性。离子电池是支持现代信息社会的基础之一，通过锂离子在正负极间往复实现充电和放电，电解质是锂离子运动的通道。有机电解质，如液态碳酸亚乙酯 (EC) 及其凝胶，由于耐压性和离子导电性较好，常被用作锂离子电解质，但其具有易燃的缺点。聚合物固体电解质，如聚乙二醇 (PEG)被认为可以作为抗冲击电解质，但基于PEG的聚合物电解质在室温条件下会结晶，使得导电率下降到只有10-6S/cm。为解决这一问题，课题组将具有数微米孔隙的多孔聚合物膜与可光交联的聚乙二醇PEG基聚合物电解质结合，研究出了一种新型聚合物固体电解质，在获得较宽电位窗口(4.7V)的同时，使导电率保持在较高水平(10-4S/cm)，与实际应用的液态电解质水平相当，且具有较高的锂离子迁移数(0.39)。这种高分子固态电解质不仅显示出作为电解质的高性能，而且由于包含多孔膜，还能有效阻止会导致电池自然的锂枝晶形成。