近日，清華(hua)大學(xue)化工系教授張(zhang)強領銜的團隊在固態電(dian)(dian)池(chi)聚合物電(dian)(dian)解(jie)質研(yan)究領域取得(de)進(jin)展。

其(qi)團隊成功開(kai)(kai)發出一種新型含(han)氟聚(ju)醚電解(jie)(jie)質。該(gai)電解(jie)(jie)質通過熱引(yin)發原(yuan)位聚(ju)合技術，有效增強(qiang)了固(gu)態(tai)界(jie)面的物理接觸與離子傳導能力。為開(kai)(kai)發實(shi)用化的高安(an)全性、高能量密度固(gu)態(tai)鋰電池提供了新思(si)路與技術支(zhi)撐。

該研究成果(guo)以“調(diao)控聚合物(wu)電解質溶劑化(hua)結構實現600 Wh kg−1鋰(li)電池(chi)”（Tailoring polymer electrolyte solvation for 600 Wh kg−1 lithium batteries）為題，于9月24日在(zai)線發表于《自然》（Nature）。

當下(xia)固態電池在實際應用過程中仍面(mian)(mian)臨兩大難題：一(yi)是“固-固”材料之(zhi)間因剛性接觸(chu)導致(zhi)的界面(mian)(mian)接觸(chu)差；二是電解質難以(yi)在寬電壓(ya)窗(chuang)口下(xia)同時兼容(rong)高電壓(ya)正極(ji)與強還原性負極(ji)的極(ji)端化學環境。

對此，張強團隊提出“富陰離子溶劑化結(jie)構”設計新策略，成功開發出一種新型含氟聚(ju)醚電(dian)解質。該(gai)電(dian)解質通過熱引(yin)發原位(wei)聚(ju)合技術(shu)，有效增強了固態界面的(de)物理接觸(chu)與離子傳導(dao)能力(li)，顯著(zhu)提升了鋰電(dian)池的(de)耐高壓性能和(he)界面穩定性。

得益于(yu)優(you)化的界面性能，采用該(gai)電(dian)解質(zhi)組(zu)裝的富鋰(li)錳基(ji)聚合物電(dian)池表現出一系列優(you)異的電(dian)化學性能。基(ji)于(yu)該(gai)電(dian)解質(zhi)構建的8.96Ah（安時(shi)）聚合物軟包(bao)全電(dian)池在施加1MPa（兆帕）外壓下，能量密度實(shi)現跨越式提升(sheng)，達到(dao)604Wh/kg，遠(yuan)超當下商業化電(dian)池。

此外，該電(dian)池在滿充(chong)狀(zhuang)態(tai)下順(shun)利通過(guo)針刺與120攝氏度熱箱（靜(jing)置(zhi)6小時）安全測試，未出現燃燒或爆炸(zha)現象，展現出優(you)異的安全性能。未來，該研究(jiu)成(cheng)果有(you)望為成(cheng)熟的固態(tai)電(dian)池產品研發提供重要(yao)技術參考。