Stosując innowacyjny projekt molekularny, zespół opracował nowatorski materiał funkcjonalny, który oferuje nową drogę do rozwiązania kluczowych problemów związanych z wysoką rezystancją międzyfazową i niską wydajnością transportu jonów, które od dawna utrudniają rozwój-baterii półprzewodnikowych. Wyniki badań na ten temat zostały opublikowane w prestiżowym międzynarodowym czasopiśmieZaawansowane materiały.
Półprzewodnikowe akumulatory litowe-są powszechnie uznawane za strategiczny kierunek w zakresie magazynowania energii nowej-generacji ze względu na ich wysokie bezpieczeństwo i gęstość energii. Jednakże stały-stały kontakt pomiędzy elektrodą i elektrolitem w konwencjonalnych-akumulatorach półprzewodnikowych prowadzi jednak do słabego kontaktu międzyfazowego, co skutkuje wysokim oporem transportu jonów i niską wydajnością,-głównym wąskim gardłem w zastosowaniach komercyjnych.
Aby pokonać to wyzwanie, zespół badawczy przyjął nowatorskie podejście, wykorzystując elastyczność projektowania cząsteczek polimeru. W genialny sposób wprowadzili do szkieletu polimeru zarówno grupy etoksylowe-przewodzące jony, jak i elektrochemicznie aktywne krótkie łańcuchy siarki. W ten sposób powstał nowy wielofunkcyjny materiał, który osiągaintegracja interfejsu na poziomie molekularnym-. Materiał ten nie tylko charakteryzuje się wysoką przewodnością jonową, ale może także inteligentnie przełączać swoje zachowanie pomiędzy transportem jonów a magazynowaniem energii elektrochemicznej w oparciu o okno napięcia roboczego.
Zintegrowany, elastyczny akumulator wykonany z tego materiału charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością mechaniczną i wytrzymałościąponad 20 000 powtarzalnych cykli gięciabez pogorszenia wydajności. Dzięki temu doskonale nadaje się do wymagających zastosowań w elastycznej i przenośnej elektronice, takiej jak zwijane wyświetlacze i inteligentna odzież. Co więcej, materiał stosowany jako elektrolit polimerowy w katodzie kompozytowej skutecznie zwiększał gęstość energii katody do86%, znacznie zwiększając ogólną wydajność baterii.
Badania te nie tylko podkreślają ogromny potencjał tego nowego projektu materiału, ale także zapewniają nowy paradygmat badawczy i solidne podstawy techniczne do opracowania wysokowydajnych i-bezpiecznych akumulatorów półprzewodnikowych nowej-generacji-, co stanowi dla Chin krytyczny krok naprzód w dziedzinie technologii elastycznego magazynowania energii.
