近日，厦门大学化学化工学院陈嘉嘉教授课题组在聚合物全固态电池研究领域取得重要进展。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。
聚环氧乙烷(PEO)是用于全固态电池的重要聚合物电解质之一，然而其室温离子电导率极低，难以满足全固态电池的现实需求。
针对该问题，陈嘉嘉教授课题组与中国科学院福建物质结构研究所方伟慧研究员合作，利用X射线断层扫描、拉曼光谱和固体核磁共振技术，从原子、纳米团簇水平到微米水平对聚合物网络中锂离子传输进行全面理解，并利用铝氧团簇(AlOC)制备基于PEO的超离子导体。AlOC与PEO链段、双三氟甲基磺酰亚胺锂间的超分子相互作用可以有效调节晶区和非晶区的三维形貌，直接影响锂离子在体相的分布，从而重建和增强离子输运网络。因此，超离子PEO导体可以在室温范围内表现出类似熔融态锂离子导电行为。
据此，研究团队进一步构建了具有高倍率性能和稳定循环性能的锂对称电池和锂/磷酸铁锂全固态电池。