Mitjançant l'ús d'un disseny molecular innovador, l'equip ha desenvolupat un material funcional nou que ofereix una nova via per resoldre els reptes clau de l'alta resistència interfacial i la baixa eficiència de transport d'ions, que han dificultat durant molt de temps el desenvolupament de bateries d'estat sòlid-. Els resultats de la investigació relacionats s'han publicat a la prestigiosa revista internacionalMaterials avançats.
Les bateries de liti-sòlids són àmpliament reconegudes com una adreça estratègica per a l'emmagatzematge d'energia de-la propera generació a causa de la seva alta seguretat i densitat energètica. Tanmateix, el contacte sòlid-sòlid entre l'elèctrode i l'electròlit a les bateries-d'estat sòlid convencional condueix a un contacte interfacial deficient, donant lloc a una alta resistència al transport iònic i una baixa eficiència-un coll d'ampolla important per a l'aplicació comercial.
Per superar aquest repte, l'equip de recerca va adoptar un enfocament nou aprofitant la flexibilitat de disseny de les molècules de polímer. Van introduir de manera enginyosa tant grups etoxi conductors d'ions com cadenes curtes de sofre electroquímicament actives a la columna vertebral del polímer. Això va crear un nou material multifuncional que aconsegueixintegració d'interfícies a nivell-molecular. Aquest material no només posseeix una alta conductivitat iònica, sinó que també pot canviar de manera intel·ligent el seu comportament entre el transport d'ions i l'emmagatzematge d'energia electroquímica en funció de la finestra de tensió de funcionament.
La bateria flexible integrada construïda amb aquest material demostra una robustesa mecànica excepcional i resistentmés de 20.000 cicles de flexió repetitssense degradació del rendiment. Això el fa molt adequat per a aplicacions exigents en electrònica flexible i portàtil, com ara pantalles enrotllables i roba intel·ligent. A més, quan s'utilitza com a electròlit de polímer en un càtode compost, el material va augmentar amb èxit la densitat d'energia del càtode fins a86%, millorant significativament el rendiment general de la bateria.
Aquesta investigació no només posa de manifest el gran potencial d'aquest nou disseny de materials, sinó que també proporciona un nou paradigma de recerca i una base tècnica sòlida per desenvolupar bateries d'estat sòlid-alt {-d'alt-seguretat-generació d'estat sòlid-, marcant un pas crític endavant per a la Xina en el camp de la tecnologia d'emmagatzematge d'energia flexible.
