材料科学系赵婕课题组和化学系李伟课题组在Angewandte Chemie期刊上合作发表题为 “Multiscale Engineered Bionic Solid-State Electrolytes Breaking the Stiffness-Damping Trade-Off”的论文。研究团队受牙釉质超结构的启发,设计并开发出一种仿生复合固态电解质,实现了高刚度和优异的阻尼性能,解决了传统固态电解质中刚度与阻尼难以兼顾的问题。
全固态锂金属电池因其高安全性和高能量密度,被认为是下一代储能设备的有力竞争者。然而,锂枝晶的生长及电解质/电极界面机械相容性差等问题严重制约了固态电池的长期循环稳定性。这一刚度-阻尼的倒置关系成为制约固态电解质发展的关键科学问题。
该项研究得到的这种电解质拥有媲美无机固态电解质的刚度,可有效抑制锂枝晶的生长;其阻尼性能接近于聚合物固态电解质,确保了与电极的紧密接触,协同提升了锂离子传输效率。值得一提的是,该仿生策略同样适用于钠离子固态电解质,展现出普适性优势。
文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.202421427
来源:材料科学系