日前，中国科学院金属研究所在锂电池领域取得突破，该所科研人员成功制备一类新型聚合物材料，其能够在分子尺度上同时实现离子的快速传输与高效存储，为提升固态锂电池性能提供了全新解决方案。相关研究成果发表于材料科学顶级期刊《先进材料》。
固态锂电池因安全性高、能量密度大，被认为是下一代储能技术的重要方向。然而，在传统的固态电池里，“离子传导”和“离子存储”这两个关键功能，分别由固态电解质和电极材料来承担。这种“分工明确”的模式，导致电极和固态电解质之间的界面阻抗很大、离子传输效率低，严重影响了固态电池的整体性能。
在该研究中，团队制备的新型聚合物材料兼具快离子传输能力与高效的离子存储功能。材料通过共价键，将快速的“离子传输通道”和具有储能功能的“硫链结构”集成在同一聚合物结构中。更重要的是，基于该材料构建的一体化柔性电池展现出极佳的机械稳定性，可弯折两万次以上而不影响性能。
此外，将该材料作为传统磷酸铁锂正极的聚合物电解质时，电解质中“隐藏”的储能能力可在特定电位下被激活，将复合正极能量密度提升86%。此项研究为发展高性能、高安全性固态电池提供了新的材料设计思路与研究范式。
