近日,融捷能源在固态锂金属电池电解质材料领域的研究取得重要进展,相关成果发表于国际知名期刊《ACS Applied Energy Materials》。该研究以融捷能源作为第一完成单位,在王万胜博士的带领下,由赵婷博士(在站博士后,论文第一作者兼通讯作者)、陶柱晨博士等组成的核心研发团队,联合华南理工大学熊训辉教授共同完成。围绕这一核心结构设计、关键材料配方及制备工艺,我司已提交并获受理多项国家发明专利,标志着公司在固态电池核心材料领域的研发实力获得国际学术认可与知识产权保护双重加持。

作为下一代储能系统的核心候选技术,固态锂金属电池凭借远超传统锂离子电池的能量密度和无液态电解质泄漏、燃烧的安全优势,一直是行业研发焦点。然而,传统聚醚基聚合物电解质(如PEO)室温离子电导率不足,难以满足实际应用需求;含氟聚合物虽能提升电化学稳定性,却因链段运动受限导致离子传输效率低下,这些瓶颈长期制约着聚合物固态电池的性能突破。
针对这一难题,融捷能源研发团队独辟蹊径,创新性地将低共熔溶剂(DES)的高离子传输特性与带醚键的含氟聚合物的优异机械性能、化学稳定性相结合,通过原位紫外引发自由基聚合技术,构建出具有“双连续相分离结构”的DES基聚合物电解质(DES-PEEs)。该结构由相互贯穿、各自连续的两套网络组成。一套是富含DES的“离子高速公路”,专司锂离子的快速传输;另一套是由氟化弹性体构成的“力学骨架”,为整个电解质提供柔韧的机械支撑和尺寸稳定性。两套网络在三维空间上彼此交织、互不干扰,从根本上解决了“离子电导率”与“机械性能”难以兼顾的行业痛点。

实验数据显示,优化后的HM30型DES-PEEs电解质性能表现突出:室温下离子电导率高达1.65mS cm??,是传统PEO基电解质的数倍;锂离子迁移数达到0.75,有效减少离子传输损耗;电化学稳定窗口拓展至4.94V(vs Li?/Li),可适配高压正极材料。在界面稳定性测试中,采用该电解质制备的Li||Li对称电池表现出优异的长期循环稳定性,展现出卓越的锂枝晶抑制能力与界面兼容性。
将其应用于全电池体系后,锂金属固态电池在全工况下均展现出优异的电化学性能:在低倍率长循环中,电池表现出卓越的容量保持能力与极高的库仑效率,循环稳定性突出;即使在高倍率充放电条件下,电池仍能维持稳定的放电平台与良好的容量保持率,展现出优异的功率特性与实用化潜力。这充分证明了该电解质体系具备满足实际储能应用要求的综合性能。
此次DES-PEEs固态电解质技术的突破,不仅体现了融捷能源在固态电池材料领域的底层研发实力,更为固态锂电池的产业化提供了关键技术支撑。未来,融捷能源将持续深耕新能源材料与储能技术研发,推动更多前沿科研成果转化落地,为全球零碳能源转型与高效储能发展贡献力量。
碳索储能网 https://cn.solarbe.com/news/20260105/50016135.html


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