Využitím inovatívneho molekulárneho dizajnu tím vyvinul nový funkčný materiál, ktorý ponúka novú cestu k riešeniu kľúčových výziev vysokého medzifázového odporu a nízkej účinnosti transportu iónov, ktoré dlho brzdili vývoj pevných-batérií. Súvisiace výsledky výskumu boli publikované v prestížnom medzinárodnom časopisePokročilé materiály.
Pevné-lítiové batérie sú všeobecne uznávané ako strategický smer pre skladovanie energie ďalšej{1}}generácie vďaka ich vysokej bezpečnosti a hustote energie. Pevný-tuhý kontakt medzi elektródou a elektrolytom v konvenčných polovodičových batériách- však vedie k slabému medzifázovému kontaktu, čo vedie k vysokému odporu voči prenosu iónov a nízkej účinnosti{5}}, čo je hlavná prekážka pre komerčné využitie.
Na prekonanie tejto výzvy výskumný tím prijal nový prístup využitím flexibility dizajnu polymérnych molekúl. Dômyselne zaviedli na kostru polyméru iónovo{1}}vodivé etoxyskupiny a elektrochemicky aktívne krátke sírne reťazce. Vznikol tak nový multifunkčný materiál, ktorý dosahujeintegrácia rozhrania na-molekulárnej úrovni. Tento materiál má nielen vysokú iónovú vodivosť, ale môže tiež inteligentne prepínať svoje správanie medzi transportom iónov a skladovaním elektrochemickej energie na základe okna prevádzkového napätia.
Integrovaná flexibilná batéria vyrobená z tohto materiálu demonštruje výnimočnú mechanickú odolnosť a odolnosťviac ako 20 000 opakovaných cyklov ohýbaniabez zníženia výkonu. Vďaka tomu je veľmi vhodný pre náročné aplikácie vo flexibilnej a nositeľnej elektronike, ako sú rolovacie displeje a inteligentné oblečenie. Okrem toho, pri použití ako polymérneho elektrolytu v kompozitnej katóde materiál úspešne zvýšil hustotu energie katódy na86%, čo výrazne zvyšuje celkový výkon batérie.
Tento výskum nielenže poukazuje na veľký potenciál tohto nového materiálového dizajnu, ale poskytuje aj novú výskumnú paradigmu a solídny technický základ pre vývoj vysoko{0}}výkonných, vysoko{1}}bezpečnostných-polovodičových batérií novej generácie-, čo znamená pre Čínu zásadný krok vpred v oblasti flexibilnej technológie skladovania energie.
