Izmantojot novatorisku molekulāro dizainu, komanda ir izstrādājusi jaunu funkcionālu materiālu, kas piedāvā jaunu ceļu, lai atrisinātu galvenās problēmas, kas saistītas ar augstu saskarnes pretestību un zemu jonu transportēšanas efektivitāti, kas ilgu laiku ir kavējuši cietvielu akumulatoru izstrādi. Saistītie pētījumu rezultāti ir publicēti prestižajā starptautiskajā žurnālāUzlaboti materiāli.
Cietvielu-litija baterijas ir plaši atzītas par stratēģisku virzienu nākamās-paaudzes enerģijas uzglabāšanai to augstās drošības un enerģijas blīvuma dēļ. Tomēr cietais -cietais kontakts starp elektrodu un elektrolītu parastajās cietvielu-akumulatoros izraisa sliktu saskarnes saskarni, kā rezultātā ir augsta jonu transporta pretestība un zema efektivitāte-, kas ir galvenais šķērslis komerciālai lietošanai.
Lai pārvarētu šo izaicinājumu, pētnieku grupa pieņēma jaunu pieeju, izmantojot polimēru molekulu dizaina elastību. Viņi ģeniāli ievietoja polimēra mugurkaulā gan jonus -vadošas etoksigrupas, gan elektroķīmiski aktīvas īsās sēra ķēdes. Tas radīja jaunu daudzfunkcionālu materiālu, kas sasniedzmolekulārā{0}}līmeņa saskarnes integrācija. Šim materiālam ir ne tikai augsta jonu vadītspēja, bet arī tas var saprātīgi pārslēgt savu uzvedību starp jonu transportēšanu un elektroķīmisko enerģijas uzglabāšanu, pamatojoties uz darba sprieguma logu.
Integrētais elastīgais akumulators, kas izgatavots no šī materiāla, demonstrē izcilu mehānisko izturību un izturībuvairāk nekā 20 000 atkārtotu lieces ciklubez veiktspējas pasliktināšanās. Tas padara to ļoti piemērotu prasīgiem lietojumiem elastīgā un valkājamajā elektronikā, piemēram, sarullējamiem displejiem un viedajiem apģērbiem. Turklāt, ja materiāls tika izmantots kā polimēra elektrolīts kompozītmateriālu katodā, materiāls veiksmīgi palielināja katoda enerģijas blīvumu līdz.86%, ievērojami uzlabojot kopējo akumulatora veiktspēju.
Šis pētījums ne tikai izceļ šī jaunā materiāla dizaina lielo potenciālu, bet arī nodrošina jaunu izpētes paradigmu un stabilu tehnisko pamatu augstas{0}}veiktspējas, augstas{1}}drošības nākamās-paaudzes cietvielu-akumulatoru izstrādei, kas Ķīnai iezīmē kritisku soli uz priekšu elastīgas enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas jomā.
