据外媒报道,美国康奈尔大学(Cornell University)的一项新研究改进了固态电池的设计。固态电池本质上比现有的锂离子电池更安全,能量密度也更高,锂离子电池依赖易燃液体电解质将存储在分子键中的化学能量快速转移至电能中。康奈尔大学研究人员将液体电解质转化为电化学电池内部的固体聚合物,利用了液体和固体的特性以克服当前影响电池设计的关键限制。
该方案的关键在于引入特殊分子,在不损害电池其他功能的情况下,在电化学电池内引发聚合。如果电解质是环醚,可设计引发剂,让其撕裂环,从而产生结合在一起的反应性单体链,以产生与醚的化学性质基本相同的长链状分子。此类坚固的聚合物在金属界面处保持了紧密连接,犹如玻璃杯中的冰块。
该研究的博士后研究员兼首席作者Qing Zhao表示:“可以想象一下一杯装满冰块的玻璃杯,有些冰块会接触到玻璃杯,但是也有缝隙。但是如果将玻璃杯装满水并且冰冻起来,界面就会被完全覆盖,玻璃杯内的冰块与水之间就可以建立起牢固的联系。在电池中利用同样的概念就可以促进离子在电池电极固体表面向电解质高速率转移,而不需要可燃液体。”