聚合物电解质是构建下一代高安全、高比能固态电池最具工业应用前景的电解质体系之一。近年来,聚合物电解质有着突飞猛进的发展,加快了固态电池的工业化进程,深受学术界和工业界的关注。相比于无机固态电解质,聚合物固态电解质具有质量轻、柔性好、易成膜、可薄膜化、能够与电极保持良好的界面接触、容易大规模生产和加工等诸多优点。而且,基于聚合物电解质的固态锂电池技术率先实现了产业化,目前是第一个也是唯一一个已经实现商业化运营的全固态电池技术。2011年,法国博洛雷(Bolloré)公司推出了搭载聚合物电解质基锂金属电池的纯电动汽车(Bluecar),并实现了5000辆Bluecar的汽车共享服务。目前,聚合物电解质室温离子电导率的提升和电化学窗口的拓宽,是提升固态锂电池能量密度、解决新能源汽车续航里程焦虑的关键。为此,Macromolecular Chemistry and Physics 特邀中科院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员和日本东京农工大学Yoichi Tominaga教授作为客座编辑,联合国际聚合物电解质领域知名专家,为进一步推进高能量密度和高性能聚合物电池技术发展创办了一期聚焦聚合物电解质的专刊。
专刊包含2篇综述性文章和12篇研究性论文。其中,德国马普所Jelena Popovic教授、明斯特大学Monika Schönhoff教授分别讨论了聚合物电解质的离子输运机制、电极/电解质界面演化等关键科学问题,为聚合物电解质离子电导率及界面性能的提升提供了理论支持。基于聚合物电解质优异的机械性能及良好的电极兼容性等优点,中科院青岛能源所崔光磊研究员和周倩副研究员综述了聚合物电解质在锂负极保护、正极涂层及电池安全等方面的应用。此外,日本东京农工大学Yoichi Tominaga教授、西班牙巴斯克大学David Mecerreye教授和日本东京城市大学Hiroyoshi Kawaka mi教授从分子设计角度出发,分别设计合成了聚[(碳酸乙酯)-共(环氧乙烷)]/双氟磺酰亚胺锂基电解质、新型硼基单离子导体聚合物电解质和具有交联网状结构的高安全聚合物电解质体系,有效地改善了聚合物电解质的氧化稳定性、锂离子迁移数及固态电池的安全性能。法国联邦研究中心Patrik Johansson、瑞典查尔姆斯理工大学Laura C. Loaiza教授、意大利费拉拉大学Jusef Hassoun教授、中国科学院大学张辽云教授和天津理工大学张联齐教授基于复合和掺杂等策略,分别推出了多种具有优异综合电化学性能的聚合物电解质新体系。除此之外,中科院大连化物所李先锋研究员、日本上智大学Masahiro Yoshizawa-Fujita教授、横滨国立大学Kazuhide Ueno教授和意大利帕多瓦大学Vito Di Noto教授还探索了聚合物电解质在镁金属电池、钒流电池等多种新型储能器件中的应用。最后,希望该专刊能够为高分子科学、电化学及清洁能源等领域的科研工作者带来启发,助力聚合物电解质和高比能固态电池的快速发展和工业化进程。崔光磊,研究员,博士生导师,国家重点研发计划新能源汽车专项高比能固态锂电池技术项目首席科学家,国家“万人计划”,科技部中青年科技创新领军人才,国家杰出青年科学基金获得者,国务院特殊津贴专家,山东省泰山学者特聘专家。现任中科院青岛生物能源与过程所固态能源系统技术中心负责人、能源应用技术研究室主任、中科院青岛能源所学位委员会主任、青岛储能产业技术研究院执行院长、国际聚合物电解质委员会理事、国际储能创新联盟理事等。主要从事高比能固态电池关键材料和系统研发、深海特种电源开发应用及固态光电转换器件的研究工作。先后在能源材料、化学、器件等方面的国际权威杂志Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等发表文章300多篇,他引20000多次。Yoichi Tominaga,东京农工大学(TUAT)教授,2000年毕业于Hiroyuki Ohno组并获博士学位。2000年于东京工业大学任教,2003-2004任日本文部科学省(Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)研究员,并在罗马大学(University of Rome)与Bruno Scrosati博士展开合作。2007年任助理教授,2007-2018年先后担任TUAT讲师和副教授,2018-至今任TUAT教授,研究兴趣包括功能高分子材料及相关能源器件。原创声明:本文为【新威智能】原创文章,转载及相关事宜请联系小智(微信号:nwMobile)。