...Energy之后时隔一月再发Nature子刊:高电压全固态电池
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发布时间：2024-10-24 15:35
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胡勇胜团队在短短一个月内再次取得突破，继Nature Energy发表成果后，他们于2022年7月19日再登Nature Communications。该团队通过精细的三重界面工程，成功研发出能量密度超过200 Wh/kg的高电压全固态钠离子电池，这一成果以“Rational design of a topological polymeric solid electrolyte for high-performance all-solid-state alkali metal batteries”为题发表。
研究背景中，随着电池性能需求的提升，全固态电池的固体电解质设计需关注其高压性能、离子电导率等关键特性。团队针对PEO-ASPEs这类电解质的高电压稳定性差、阳离子迁移数低等问题，设计了一种新型21臂聚合物，通过与PEO共混，显著改善了其多项关键性能，包括耐高压、离子传输和高温稳定性，验证了其在实际电池中的实用性，尤其是在钠金属电池中的表现。
研究内容详细展示了新型聚合物的合成与表征，电化学和热稳定性测试，以及其传输机理，揭示了大分子间的相互作用如何提升锂离子和钠离子的传输。此外，团队通过实验和模拟分析，证实了新电解质在抑制枝晶生长和提高电池安全性的有效性，还展示了全固态锂和钠金属扣式电池以及软包电池的出色性能。
总结部分，胡勇胜团队不仅创新了聚合物电解质体系，还为未来高功能材料设计提供了新的设计理念。这一成果对于推动下一代储能技术的发展具有重要意义。
