人們不會對鋰電池要求太多：在需要的時候提供能量，可以快速充電，不要燃燒。

2016年的一系列手機(jī)火災(zāi)，動搖了消費(fèi)者對鋰離子電池的信心，鋰離子電池是一種有助于引領(lǐng)現(xiàn)代便攜式電子產(chǎn)品的技術(shù)，但自20世紀(jì)80年代推出以來，一直受到安全問題的困擾。隨著對電動汽車的興趣不斷增強(qiáng)，研究人員和業(yè)內(nèi)人士正在尋找改進(jìn)的充電電池板。RY技術(shù)能夠安全可靠地為汽車、自動車輛、機(jī)器人和其他下一代設(shè)備提供動力。

設(shè)計固態(tài)電池的新方法是從電化學(xué)電池內(nèi)的液態(tài)電解質(zhì)開始。然后特殊分子開始聚合，改善電解質(zhì)和電極之間的接觸。

康奈爾大學(xué)的新研究推動了固態(tài)電池的設(shè)計，這項技術(shù)本質(zhì)上比現(xiàn)在的鋰離子電池更安全，更高的能量密度，因為鋰離子電池依靠易燃液體電解質(zhì)將儲存在分子鍵中的化學(xué)能快速轉(zhuǎn)移到電能上。通過從液態(tài)電解質(zhì)開始，然后將其轉(zhuǎn)化為電化學(xué)電池內(nèi)的固體聚合物，研究人員利用液態(tài)和固態(tài)特性來克服當(dāng)前電池設(shè)計中的關(guān)鍵限制。

試著想象一個裝滿冰塊的玻璃：有些冰塊會接觸到玻璃，但是會有間隙，固態(tài)聚合物電解質(zhì)具有內(nèi)置的二次鋰電池快速界面?zhèn)鬏敗?br/>
但是，如果你往玻璃里灌滿水并冷凍，玻璃的界面將被完全覆蓋，你將在玻璃的固體表面和它的液體含量之間建立起牢固的聯(lián)系，在電池中，這一相同的一般概念有助于在不需要可燃液體的情況下，通過電池電極的固體表面將離子高速轉(zhuǎn)移到電解液中。

關(guān)鍵的見解是引入特殊的分子，能夠在電化學(xué)電池內(nèi)開始聚合，而不會影響電池的其他功能。如果電解質(zhì)是一種環(huán)狀醚，則可以設(shè)計引發(fā)劑撕開環(huán)，生成反應(yīng)性單體鏈，這些鏈結(jié)合在一起形成長鏈狀分子，其化學(xué)性質(zhì)與乙醚基本相同。這種現(xiàn)在是固體的聚合物在金屬界面上保持著緊密的連接，就像玻璃內(nèi)部的冰一樣。

除了與提高電池安全性相關(guān)之外，固態(tài)電解質(zhì)還有益于使利用金屬（包括鋰和鋁）作為陽極的下一代電池實(shí)現(xiàn)比當(dāng)今最先進(jìn)的電池技術(shù)中可能實(shí)現(xiàn)的更多的能量存儲。在這種情況下，固態(tài)電解質(zhì)防止金屬形成枝晶，這種現(xiàn)象會使電池短路并導(dǎo)致過熱和故障。

盡管固態(tài)電池具有明顯的優(yōu)勢，但工業(yè)界大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)電池的嘗試卻遭遇了挫折。制造成本很高，以前設(shè)計的界面性能較差，這是一個重要的技術(shù)障礙。固態(tài)系統(tǒng)還通過提供熱變化的穩(wěn)定性來避免電池冷卻的需要。

我們的發(fā)現(xiàn)開辟了一條全新的途徑，創(chuàng)造實(shí)用的固態(tài)電池，可用于一系列的應(yīng)用。

據(jù)介紹，新的原位合成固體聚合物電解質(zhì)的策略特別令人興奮，因為它顯示了延長高能量密度可充電金屬電池循環(huán)壽命和充電能力的前景。

研究員的方法是通過使鋰離子技術(shù)更安全而適用于當(dāng)今的鋰離子技術(shù)，但為未來的電池技術(shù)提供了機(jī)會。