美国能源部橡树岭国家实验室的研究团队近日公布了一项关于储能系统新型电解质材料的研究成果。该团队开发出一种创新的“伪固态聚电解质膜”，旨在提高储能设备的安全性、效率与机械强度。

研究主要致力于解决当前液态电解质储能系统中常见的寿命有限及易燃风险等问题。团队利用由锂盐和离子液体制成的离子凝胶，与超薄聚合物薄片进行逐层组装，构建出兼具良好离子导电性与结构强度的复合膜材。该实验室化学科学部的研究员、论文主要作者比什努·普拉萨德·塔帕利亚表示：“这种平衡提高了效率和安全性。”

这种新型膜的设计旨在抑制锂金属电池中枝晶的形成。枝晶是可能刺穿隔膜导致短路的针状结构。团队制备的固态结构无需液态电解质，其增强的机械强度有助于抵抗枝晶穿刺及内部压力，从而提升系统的安全性。在实验室测试中，该膜在数百次充放电循环中展现了稳定的性能。

此项研究由橡树岭国家实验室主导，田纳西大学诺克斯维尔分校等机构的研究人员共同参与。塔帕利亚指出，团队的目标是在此基础上开发出可扩展的膜材料，以期未来能应用于商业储能系统。展望后续工作，研究人员计划利用实验室的自动化设备来优化这种逐层组装工艺的生产过程。

该研究成果被认为有助于推动下一代储能技术的发展，相关应用可能涉及消费电子、便携医疗设备及航空航天等多个领域。

更多信息：作者：Bishnu P. Thapaliya等人，标题：《通过逐层组装法制备用于高性能锂金属电池的机械增强型伪固体聚电解质膜》，发表于：《先进功能材料》 (2024)。期刊信息： 先进功能材料