Naudodama novatorišką molekulinį dizainą, komanda sukūrė naują funkcinę medžiagą, kuri siūlo naują būdą, kaip išspręsti pagrindinius iššūkius, susijusius su dideliu sąsajų atsparumu ir mažu jonų transportavimo efektyvumu, kurie ilgą laiką trukdė kurti kietojo kūno{0}}akumuliatorius. Susiję tyrimų rezultatai buvo paskelbti prestižiniame tarptautiniame žurnalePažangios medžiagos.
Kietojo-ličio baterijos plačiai pripažįstamos kaip strateginė naujos-kartos energijos kaupimo kryptis dėl didelio saugumo ir energijos tankio. Tačiau dėl kieto -kietojo kontakto tarp elektrodo ir elektrolito įprastose kietojo kūno-baterijose pablogėja sąsajos kontaktas, todėl jonų pernešimo atsparumas yra didelis ir efektyvumas yra mažas{5}}, tai yra pagrindinė komercinio naudojimo kliūtis.
Siekdama įveikti šį iššūkį, tyrimo grupė priėmė naują metodą, panaudodama polimerų molekulių dizaino lankstumą. Jie išradingai į polimero pagrindą įvedė ir jonams -laidžias etoksigrupes, ir elektrochemiškai aktyvias trumpas sieros grandines. Taip sukurta nauja daugiafunkcinė medžiaga, kuri pasiekiamolekulinės{0}}lygmens sąsajos integravimas. Ši medžiaga ne tik pasižymi dideliu joniniu laidumu, bet ir gali sumaniai keisti savo elgesį tarp jonų transportavimo ir elektrocheminės energijos kaupimo pagal darbinės įtampos langą.
Integruotas lankstus akumuliatorius, pagamintas iš šios medžiagos, demonstruoja išskirtinį mechaninį tvirtumą ir atsparumądaugiau nei 20 000 kartotinių lenkimo ciklųbe veikimo pablogėjimo. Dėl to jis puikiai tinka sudėtingoms lanksčios ir nešiojamos elektronikos reikmėms, pvz., susukamiesiems ekranams ir išmaniesiems drabužiams. Be to, kai medžiaga naudojama kaip polimerinis elektrolitas kompozitiniame katode, medžiaga sėkmingai padidino katodo energijos tankį iki86%, žymiai pagerindamas bendrą akumuliatoriaus veikimą.
Šis tyrimas ne tik pabrėžia didelį šios naujos medžiagos dizaino potencialą, bet ir suteikia naują tyrimų paradigmą bei tvirtą techninį pagrindą kuriant didelio{0}}našumo, didelio-saugumo naujos-kartos-kietojo kūno{3}} baterijas, o tai yra svarbus Kinijos žingsnis į priekį lanksčios energijos kaupimo technologijos srityje.
