研究人员在固态电池中提高离子电导率

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。

研究人员由月亮教授和博士候选博士学博士博物馆化学系与横来的儿子研究小组从先进的材料科学分工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。亚博网站下载亚博老虎机网登录

本研究始于引起关注，因为它从根本上解析了在传统的二维形态中不可避免地存在的死区中离子的流动性的问题。他的研究结果发表在了美国国家科学院（PNA）国家科学院的诉讼程序亚博老虎机网登录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。

与锂离子电池相反的全固态电池仅含有电极和电解质而没有正极和负极之间的隔膜。通过控制聚合物电解质中的静电相互作用，科学家通过控制静电相互作用而产生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，韩国的科学家首次分析了纳米结构内离子的分布，通过广泛的分子动力学模拟。在使用模拟中，科学家检测了几埃（Å）的电荷分布，并确认了它是否是创造新的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亚博网站下载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，这是第一研究，其表示通过在聚合物电解质中控制å单元水平的电荷分布来制造具有比二维形态的电导率高的固体电解质的方法。

具体而言，Moon Jeong Park教授之间的研究协会，他在高分子电解质综合综合，横云儿子教授，计算机模拟专家，发展良好的协同作用。

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．

浦项科技大学化学系教授Moon Jeong Park亚博老虎机网登录

该研究是以中职业研究员计划，创意材料发现计划，科学研究中心计划，科学研究中心计划和韩国国家研究基金会的年轻研究员计划进行了研究。亚博网站下载亚博老虎机网登录

期刊参考：

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。美国国家科学院的诉讼程序亚博老虎机网登录．doi.org/10.1073/pnas.2107987118．

来源:https://www.postech.ac.kr/eng