基于硅碳 / 鋰金屬負極的二次電池體系在循環(huán)過程中內部結構易發(fā)生變化，造成容量快速衰減和使用壽命的縮短。在復雜應用環(huán)境（溫度變化、外界應力等）下，這一現(xiàn)象尤為明顯。開發(fā)出具有自適應能力的智能電池材料是解決這一問題的關鍵。
針對上述問題，西安交通大學材料學院宋江選教授團隊從電池材料設計出發(fā)，基于動態(tài)可逆化學鍵和弱相互作用開發(fā)了一系列具有自適應能力的電池材料用于提升電池的結構穩(wěn)定性和環(huán)境適應性，顯著提升了電池在苛刻條件下的使用壽命，為新一代自適應智能高比能鋰電池的發(fā)展提供了新思路。
▲ 圖源：西安交通大學
課題組基于原位化學鍵合策略發(fā)展了一種兼具溫度和應力自適應能力的智能固態(tài)電解質用于高比能鋰金屬固態(tài)電池。所構建的全固態(tài)電池在交變溫度和應力破壞條件下可實現(xiàn)快速自修復（修復效率 > 95%）。相關研究成果以《溫度 / 應力自適應固態(tài)電解質在長壽命固態(tài)鋰金屬電池中的應用》為題發(fā)表在期刊《儲能材料》上。
此外，課題組針對鋰離子電池新一代高比容硅碳負極開發(fā)了一種界面適應型粘合劑解決因其大體積形變導致的容量快速衰減難題。
據(jù)悉，該研究工作得到了國家自然科學基金、陜西省重點研發(fā)計劃、中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金和西安交通大學青年拔尖人才計劃等的資助。
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