إلكتروليت بوليمر جديد ذاتي الشفاء لتحقيق الاستقرار البيني في بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة

الحالة الصلبةبطاريات الليثيوم(SSLBs) جذبت الانتباه بسبب كثافتها العالية للطاقة وسلامتها. ومع ذلك، فإن التمدد/الانكماش الحجمي للأقطاب الكهربائية والتفاعلات الجانبية المستمرة بين الوجهين يتسببان في تلف الإجهاد الميكانيكي وفشل النقل الأيوني بين الوجهين، مما يؤثر على الاستقرار على المدى الطويل.

ولمعالجة هذا الأمر، ذكرت دراسة نشرت في مجلة المواد المتقدمة وجود إلكتروليت بوليمر ذاتي الشفاء (SHPE) يعتمد على روابط ديناميكية متدرجة تساهمية وغير تساهمية. من خلال الهندسة الجزيئية، تجمع هذه المادة بين روابط إستر البورون عالية القوة مع روابط الهيدروجين الديناميكية فائقة السرعة، مما يتيح الإصلاح الذاتي الفعال في درجة حرارة الغرفة للعيوب البينية في SSLBs.

أظهر هذا المنحل بالكهرباء ذاتي الشفاء موصلية أيونية جيدة في درجة حرارة الغرفة. أكسيد كوبالت الليثيوم (LCO)|SHPE|خلايا أكياس الليثيوم التي تستخدم هذا المنحل بالكهرباء تدور بثبات تحت الجهد العالي (4.6 فولت) وتحميل الكاثود العالي، واجتازت اختبارات سلامة اختراق الأظافر دون الهروب الحراري. توفر هذه الإستراتيجية مسارًا تقنيًا جديدًا لتطوير بطاريات الحالة الصلبة عالية الكثافة من الطاقة والآمنة.