據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)康奈爾大學(xué)(Cornell University)的一項(xiàng)新研究改進(jìn)了固態(tài)電池的設(shè)計(jì)。固態(tài)電池本質(zhì)上比現(xiàn)有的鋰離子電池更安全,能量密度也更高,鋰離子電池依賴(lài)易燃液體電解質(zhì)將存儲(chǔ)在分子鍵中的化學(xué)能量快速轉(zhuǎn)移至電能中??的螤柎髮W(xué)研究人員將液體電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為電化學(xué)電池內(nèi)部的固體聚合物,利用了液體和固體的特性以克服當(dāng)前影響電池設(shè)計(jì)的關(guān)鍵限制。
該方案的關(guān)鍵在于引入特殊分子,在不損害電池其他功能的情況下,在電化學(xué)電池內(nèi)引發(fā)聚合。如果電解質(zhì)是環(huán)醚,可設(shè)計(jì)引發(fā)劑,讓其撕裂環(huán),從而產(chǎn)生結(jié)合在一起的反應(yīng)性單體鏈,以產(chǎn)生與醚的化學(xué)性質(zhì)基本相同的長(zhǎng)鏈狀分子。此類(lèi)堅(jiān)固的聚合物在金屬界面處保持了緊密連接,猶如玻璃杯中的冰塊。
該研究的博士后研究員兼首席作者Qing Zhao表示:“可以想象一下一杯裝滿(mǎn)冰塊的玻璃杯,有些冰塊會(huì)接觸到玻璃杯,但是也有縫隙。但是如果將玻璃杯裝滿(mǎn)水并且冰凍起來(lái),界面就會(huì)被完全覆蓋,玻璃杯內(nèi)的冰塊與水之間就可以建立起牢固的聯(lián)系。在電池中利用同樣的概念就可以促進(jìn)離子在電池電極固體表面向電解質(zhì)高速率轉(zhuǎn)移,而不需要可燃液體?!?/p>