10月14日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院光子信息與能源材料研究中心電化學(xué)團(tuán)隊在高安全性二次鋰電池方向獲得重要進(jìn)展。相關(guān)成果以ReinforcingConcentratedPhosphateElectrolyteswithIn-SituPolymerizedSkeletonsforRobustQuasi-SolidLithiumMetalBatteries(原位聚合高分子骨架支撐的高濃度磷酸酯半固態(tài)電解質(zhì))為題發(fā)表在國際頂級能源期刊EnergyStorageMaterials上。文章的第一作者是碩士研究生陳佳華，通訊作者是陸子恒助理研究員和楊春雷研究員。

隨著電動汽車普及，高能量密度鋰電池的安全性問題日趨嚴(yán)峻。特別是近幾年國際國內(nèi)報道的電動汽車起火事件日益頻發(fā)，更加突出了設(shè)計兼顧安全性和能量密度的電池的挑戰(zhàn)。為了解決該問題，研究團(tuán)隊開發(fā)了一種適配鋰金屬負(fù)極的高性能阻燃準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)。該電解質(zhì)通過原位聚合高分子骨架以支撐不可燃的磷酸酯溶劑，兼具高安全性與高碘化學(xué)穩(wěn)定性。基于該電解質(zhì)的準(zhǔn)固態(tài)電池在彎折、沖擊、剪切、空氣暴露、直接明火灼燒情況下均可穩(wěn)定運行，并展現(xiàn)出了600圈無衰減的優(yōu)異性能。

此外，本研究利用基于歐拉方法的微擾穩(wěn)定性理論系統(tǒng)討論了凝膠電解質(zhì)與鋰金屬界面的穩(wěn)定性問題，深入揭示了凝膠電解質(zhì)中高分子骨架含量、鋰離子電導(dǎo)率、剪切模量及抗鋰枝晶能力的關(guān)系，對于高分子電解質(zhì)的設(shè)計具有重要指導(dǎo)意義。

新型準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)機理示意圖