武汉大学实现聚合物固态电池新突破

　　武汉大学集成电路学院杨培华课题组近日在聚合物固态电池研究方面取得重要突破。研究团队成功构建了一种新型阳离子-两性离子聚合物电解质，为开发兼具安全性与高能量密度的固态电池提供了创新思路，相关成果已发表于国际化学领域权威期刊德国应用化学。

　　固态电池作为下一代储能技术的重要方向，聚合物电解质因其优异的界面相容性和易于规模化加工的特性，被视为关键核心材料。然而，传统聚合物电解质长期受限于锂离子与阴离子共同迁移的问题，且离子传导依赖极性官能团，导致电导率和锂离子迁移数普遍偏低。虽然单离子导体可提升迁移数，但锂离子与聚合物链段之间的强库仑相互作用又制约了电导率的提高，如何同时实现高迁移数与高电导率成为该类材料实用化面临的核心挑战。

　　针对这一难题，杨培华课题组提出全新分子设计策略，通过原位聚合离子液体与两性离子单体，构建出具有独特结构的阳离子-两性离子聚合物电解质。该材料中，阳离子基团可有效锚定TFSI-阴离子，显著提升锂离子迁移数；同时，磺酸根基团有助于促进锂盐解离并强化离子传输能力，从而实现高迁移数与高电导率的协同优化。

　　实验结果表明，基于该电解质的固态电池表现出优异的电化学稳定性，并已成功应用于驱动无人机，验证了其实际应用潜力。此项研究为安全、高性能固态电池的开发开辟了新途径，具有良好的产业化前景。

编辑：李国栋