固體聚合物電解質(zhì)在二次鋰離子電池、超級電容器、有機(jī)熱電器件等柔性儲能器件中扮演著重要角色。近年來，人們圍繞固態(tài)聚合物電解質(zhì)新材料及其制備工藝進(jìn)行了大量研究，期望拓展其在新能源汽車、可穿戴柔性電子、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用。目前，全固態(tài)聚合物電解質(zhì)仍存在溶劑殘留、室溫離子電導(dǎo)率低、規(guī)；苽淅щy、界面相容性差等問題。如何開發(fā)一種安全、高效、高性能固態(tài)聚合物電解質(zhì)材料成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
近期，中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院張鵬課題組開發(fā)了一種可拓展、可規(guī)模化（1.4 kg/h/mill）制備高室溫離子電導(dǎo)率固態(tài)聚合物電解質(zhì)的策略。該工作基于傳統(tǒng)的高分子雙輥熔體混煉工藝，無溶劑參與，成功制備了高室溫離子電導(dǎo)率（2.7×10-3 S cm-1）聚合物固態(tài)電解質(zhì)材料（圖1）；谕捷椛鋁射線散射技術(shù)等先進(jìn)結(jié)構(gòu)表征手段，作者研究了所制電解質(zhì)材料的離子團(tuán)簇網(wǎng)絡(luò)，并解析了材料的構(gòu)效關(guān)系（圖2）。進(jìn)一步，作者利用上述策略制備的電解質(zhì)和電極材料，成功組裝成MG30C‖MG30Li2‖MG30C柔性全固態(tài)超級電容器（圖3），有望推動固態(tài)聚合物電解質(zhì)在柔性電子中的應(yīng)用。該工作以“Scalable Manufacturing of Solid Polymer Electrolytes with Superior Room-Temperature Ionic Conductivity”為題發(fā)表在《ACS Applied Materials and Interface》上（DOI: 10.1021/acsami.2c01416）。文章第一作者是中山大學(xué)博士生周澤坤。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.2c01416
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