下一代聚合物电池设计的新路径

迪肯大学研究人员的一项突破可能有助于解决开发环保、具有成本效益的聚合物基电池的主要障碍。来自迪肯前沿材料研究所 (IFM) 的团队使用计算机建模和模拟设计了一种新型固态聚合物电解质，展示了其在各种聚合物基固态电池中的潜在用途，特别是钠和钾电池。

基于聚合物的电池能够支持全固态电池中的高能量密度金属。他们使用聚合物作为离子导体，而不是当前锂离子电池中的易燃有机液体溶剂。因此，基于聚合物的固态电池提供了一种更环保、更安全、容量更高、意味着更多能量的储能选择。

首席研究员陈芳芳博士表示，该团队使用了一种具有成本效益的计算机到实验室材料设计策略，应用建模和模拟来寻找聚合物电解质的最佳成分。

“这项工作一直致力于开发新的聚合物电解质化学物质，这些化学物质可用于比锂更丰富、更便宜的高能金属，如钠和钾，”陈博士说。

“新材料可以为更可持续、更环保的未来电池技术做出贡献，并为社会提供更安全、高性能的储能设备。”

Alfred Deakin 教授 Maria Forsyth 说，这项工作扩展了目前对这些新电解质系统的认识。

“主要电池公司，如 LG 化学，制定了开发下一代聚合物固态电池的路线图，”Forsyth 教授说。

“基于锂的技术价格昂贵、需求旺盛且越来越稀缺，因此提供替代、廉价和安全的能源存储选择的突破具有重大意义。

“我们现在可以提供实现聚合物固态电池的替代途径。这是一个重要的里程碑，这一过程将作为该研究领域进一步发展的设计标准。”

该研究是 IFM 研究人员在一个月内在Nature Materials杂志上发表的第二个重要发现。7月初，由王晓恩博士和Forsyth教授领导的团队开发了一种固体聚合物电解质材料，可以替代目前钠电池中使用的易燃液体溶剂。最新的突破表明，计算机到实验室的研究如何成为推动先进电池新发现的一种经济有效的方式，这对于高耗能的应用来说是非常需要的。

Forsyth 教授说，背靠背的发现从“不同的角度”设计了两种有效、高效的聚合物电解质。

“这反映了 IFM 在聚合物电解质领域的领先地位，”她说。