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據(jù)外媒報(bào)道，日本東北大學(xué)（Tohoku University）的研究人員研制了一種鋰離子電池用聚合物固態(tài)電解質(zhì)，在保持設(shè)備導(dǎo)電性的同時(shí)比通常使用的電解質(zhì)更加安全。

在發(fā)表于《交叉科學(xué)》（iScience）期刊的論文中，科學(xué)家解釋稱，液態(tài)碳酸亞乙酯（EC，Ethylene Carbonate）及其凝膠因其耐電壓性和離子導(dǎo)電性而被選作鋰離子電解質(zhì)。但是，這些材料非常易燃。

而聚合物固態(tài)電解質(zhì)被認(rèn)為比EC電解質(zhì)更加安全。聚乙二醇（PEG，PolyEthylene Glycol）等物質(zhì)已被提出作為抗沖擊鋰離子電解質(zhì)。不過，PEG基聚合物電解質(zhì)在常溫下結(jié)晶，導(dǎo)致室溫下鋰離子導(dǎo)電性大幅降至10-6 S/cm。

為解決這個(gè)問題，東北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)研制了一種新的聚合物固態(tài)電解質(zhì)，將具有幾個(gè)微米孔的多孔聚合物膜與可光交聯(lián)的PEG基聚合物電解質(zhì)相結(jié)合。

這種聚合物固態(tài)電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)了較寬的電位窗口（4.7V）、10-4S/cm級(jí)別的高鋰離子電導(dǎo)率，與液體電解質(zhì)相當(dāng)，可以滿足實(shí)際需求，鋰離子遷移數(shù)也高（0.39）。

由于自然擴(kuò)散原理，鋰離子在電解質(zhì)中運(yùn)移的方向不固定。其運(yùn)移的距離在幾個(gè)μm到10μm，而且在電極之間并不總是線性移動(dòng)，這也是離子導(dǎo)電率衰減的原因之一。但這項(xiàng)新研究表明，當(dāng)可光交聯(lián)PEG基固態(tài)聚合物電解質(zhì)與微米級(jí)多孔膜結(jié)合使用時(shí)可大幅提高性能。

研究人員稱，聚合物固態(tài)電解質(zhì)不僅性能好，而且可以有效地阻止導(dǎo)致短路的鋰枝晶的產(chǎn)生。

原標(biāo)題：日本研制新型鋰離子電池用聚合物固態(tài)電解質(zhì)