据报道，英国伦敦帝国理工学院（ImperialCollegeLondon）的研究人员设计了聚合物电极材料，为锂离子电池提供更好稳定性，并解决了有机电极的瓶颈，例如随着时间的推移容量损失、离子传输缓慢等。

【资料图】

目前，锂离子电池应用规模不断扩大，基于过渡金属化合物的无机电极材料，在成本控制、能量密度提升和环境友好度等方面存在着一系列挑战。相比于无机电极材料，有机电极材料具有许多优点。

然而，有机电极材料的实际应用也存在着许多实际困难，其中最突出的问题是活性分子容易溶解在有机电解液中。活性分子的“流失”会导致实测比容量低于理论值、循环稳定性差等一系列问题。

研究人员指出，他们最新研发的电极材料以氧化还原活性有机分子为特征，能够释放和储存能量。聚合物颗粒溶解后与碳添加剂混合制成电池电极。

这项研究成果已于近期发表在了《美国化学学会》（ACS）上。经测试，在超过1000次的充放电循环中，新型电池电极表现出稳定的循环性能，没有任何明显的容量衰减。

研究人员AnqiWang说，“我们开发了一种新型聚合物电极材料，它结合了溶液加工性、氧化还原活性和亚纳米孔隙。我们的分子设计方法是有机电极材料和多孔聚合物的协同结合，这是近几十年来发展起来的。”

具体而言，聚合物电极材料具有内在的亚纳米孔隙，使锂离子在电池运行过程中能够快速传输。研究人员说，这些亚纳米孔的产生是它们独特的大分子链结构的直接结果。

此外这些聚合物的另一个独特特性是它们的溶液可加工性，这意味着它们可以溶解到有机溶剂中，然后加工成任何形式和形状，作为复合材料或单独的材料。这为它们作为电池电极的使用增加了更大的通用性和简便性。

研究人员RuiTan表示，“该溶液处理技术适合与已经大规模应用于工业的现有电池电极制造工艺集成。”

此外，研究人员还指出，新方法还显著改善了聚合物和碳添加剂（包括碳纳米管）之间的混合和接触。研究人员说，这种对界面的控制可以促进电极内的均匀电流分布，这是在传统电极材料中难以实现的。

财联社来源授权转发