Ny polymer löser gränssnittet i fastkropps‑litiumbatterier och höjer energitätheten

Enligt Xinhua rapporterar forskare vid Institute of Metals vid Kinesiska vetenskapsakademin ett betydande framsteg för fastkropps‑litiumbatterier och presenterar ett sätt att ta sig förbi två långvariga hinder: hög gränssnittsresistans och låg jontransporteffektivitet. Resultaten har publicerats i tidskriften Advanced Materials.

Fastkroppsbatterier ses ofta som nästa steg tack vare hög energitäthet och högre säkerhet. Samtidigt har mötet mellan elektrod och elektrolyt länge sänkt prestandan – ett gränssnitt som i praktiken blivit teknikens akilleshäl.

Forskargruppen vände sig till en ny polymer vars molekyler rymmer både jonledande etoxygrupper och elektrokemiskt aktiva korta svavelkedjor. Den konstruktionen möjliggör integration vid gränssnittet på molekylnivå, påskyndar jonrörelsen och låter materialet växla mellan transport- och lagringsläge. Ett riktat grepp där problemen uppstår brukar ge mest effekt, och här är designen just sådan.

Ett flexibelt batteri baserat på materialet klarade 20 000 böjcykler med bibehållen stabil prestanda. När polymeren användes i en kompositkatod ökade energitätheten med 86 procent – anmärkningsvärt för en lösning som samtidigt ska vara säker och böjlig.

Forskarna framhåller att angreppssättet öppnar nya vägar för säkra, högeffektiva fastkroppsbatterier med potential i bärbar elektronik och elfordon. Skulle dessa vinster stå sig i bredare tester kan tekniken komma ett steg närmare praktisk användning och lätta på några av fältets mest envisa flaskhalsar.