中科院研发新型固态电解质可提升电池稳定性和安全性

12月5日，中科院金属研究所开发了一种高结晶性无离子聚环氧乙烷（PEO）固态电解质，通过自适应离子扩散现象有效抑制锂枝晶生长，显著提升了固态电池的循环稳定性和安全性。研究成果发表在《储能材料》（Energy Storage Materials）上。

固体聚合物电解质通常被设计为无定形且富含离子的形态，并添加填料以增强离子传导性。然而，电解质中锂枝晶的生长会给电池带来严重的故障风险。基于此，研究团队开发了一种稳态测量方法，该方法克服了传统电化学阻抗谱的局限性，能够精确量化不同温度下本体聚环氧乙烷中自适应扩散系数。基于这些特性，研究团队开发了一种高结晶性无离子聚环氧乙烷（PEO）固态电解质，可抑制因锂枝晶生长而导致的软击穿，将对称锂电池在0.2毫安每平方厘米的电流密度下的循环稳定性从20小时提高到了2500小时，并且使固态电池在1C倍率下能够稳定循环超过2000次。该研究结果增进了对高结晶度聚合物中自适应离子扩散和枝晶抑制的理解，有望提升储能装置的效率和安全性。