Genombrott inom polymerelektrolytteknologi förbättrar solid-state batteriprestanda

Litiumjonbatterieranvänds ofta i smartphones, bärbara datorer och elfordon, men de möter utmaningar när det gäller laddningshastighet, räckvidd och säkerhetsrisker. Polymerbaserade solid-state-batterier anses vara en lovande riktning för tidig kommersialisering på grund av deras låga kostnad, goda flexibilitet och enkla bearbetning.

Nyligen gjorde ett forskarlag vid Fuzhou University framsteg inom området polymerelektrolyter. Genom att tillämpa den grundläggande fysikprincipen om ett "inbyggt elektriskt fält" introducerade forskarna zinkjoner nära syreatomerna på polymerkedjorna. Detta minskade bindningskraften på litiumjoner och konstruerade en väg med lägre motstånd för jontransport i elektrolyten.

Denna design sänker migrationsenergibarriären för litiumjoner avsevärt, vilket markant förbättrar batteriets snabbladdningsförmåga och livslängd. Testresultat visade att litiumjärnfosfatbatterier som använder denna teknik behållit 84 % av sin kapacitet efter 5 000 laddnings-urladdningscykler med 2C-hastighet. Detta arbete banar väg för ett nytt tillvägagångssätt för att reglera jontransport genom fysiska fält, vilket ger tekniskt stöd för utvecklingen av säkrare, högpresterande solid-state-batterier.