下一代聚合物電池設計的新路徑

迪肯大學研究人員的一項突破可能有助于解決開發環保、具有成本效益的聚合物基電池的主要障礙。來自迪肯前沿材料研究所 (IFM) 的團隊使用計算機建模和模擬設計了一種新型固態聚合物電解質，展示了其在各種聚合物基固態電池中的潛在用途，特別是鈉和鉀電池。

基于聚合物的電池能夠支持全固態電池中的高能量密度金屬。他們使用聚合物作為離子導體，而不是當前鋰離子電池中的易燃有機液體溶劑。因此，基于聚合物的固態電池提供了一種更環保、更安全、容量更高、意味著更多能量的儲能選擇。

首席研究員陳芳芳博士表示，該團隊使用了一種具有成本效益的計算機到實驗室材料設計策略，應用建模和模擬來尋找聚合物電解質的最佳成分。

“這項工作一直致力于開發新的聚合物電解質化學物質，這些化學物質可用于比鋰更豐富、更便宜的高能金屬，如鈉和鉀，”陳博士說。

“新材料可以為更可持續、更環保的未來電池技術做出貢獻，并為社會提供更安全、高性能的儲能設備。”

Alfred Deakin 教授 Maria Forsyth 說，這項工作擴展了目前對這些新電解質系統的認識。

“主要電池公司，如 LG 化學，制定了開發下一代聚合物固態電池的路線圖，”Forsyth 教授說。

“基于鋰的技術價格昂貴、需求旺盛且越來越稀缺，因此提供替代、廉價和安全的能源存儲選擇的突破具有重大意義。

“我們現在可以提供實現聚合物固態電池的替代途徑。這是一個重要的里程碑，這一過程將作為該研究領域進一步發展的設計標準。”

該研究是 IFM 研究人員在一個月內在Nature Materials雜志上發表的第二個重要發現。7月初，由王曉恩博士和Forsyth教授領導的團隊開發了一種固體聚合物電解質材料，可以替代目前鈉電池中使用的易燃液體溶劑。最新的突破表明，計算機到實驗室的研究如何成為推動先進電池新發現的一種經濟有效的方式，這對于高耗能的應用來說是非常需要的。

Forsyth 教授說，背靠背的發現從“不同的角度”設計了兩種有效、高效的聚合物電解質。

“這反映了 IFM 在聚合物電解質領域的領先地位，”她說。