人們對(duì)電池的要求并不高：在需要的時(shí)間內(nèi)盡可能長(zhǎng)時(shí)間地提供能量，充電速度快毛师，不會(huì)突然起火谨朝，但是2016年的一系列手機(jī)電池起火事件動(dòng)搖了消費(fèi)者對(duì)鋰離子電池的信心挂据。自上世紀(jì)80年代推出以來，鋰離子電池曾幫助引領(lǐng)現(xiàn)代便攜式電子產(chǎn)品的發(fā)展，但是一直受到安全問題的困擾祖娘。隨著人們對(duì)電動(dòng)汽車興趣越來越大掷倔，研究人員和業(yè)內(nèi)人士都在尋找改進(jìn)充電電池的技術(shù)，此類技術(shù)需要能夠安全可靠地為汽車咕别、自動(dòng)駕駛汽車技健、機(jī)器人和其他下一代設(shè)備提供動(dòng)力。

據(jù)外媒報(bào)道惰拱，美國(guó)康奈爾大學(xué)(Cornell University)的一項(xiàng)新研究改進(jìn)了固態(tài)電池的設(shè)計(jì)雌贱。固態(tài)電池本質(zhì)上比現(xiàn)有的鋰離子電池更安全，能量密度也更高搜栽，鋰離子電池依賴易燃液體電解質(zhì)將存儲(chǔ)在分子鍵中的化學(xué)能量快速轉(zhuǎn)移至電能中爸桨。康奈爾大學(xué)研究人員將液體電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為電化學(xué)電池內(nèi)部的固體聚合物贱供，利用了液體和固體的特性以克服當(dāng)前影響電池設(shè)計(jì)的關(guān)鍵限制评梁。

該研究的博士后研究員兼首席作者Qing Zhao表示：“可以想象一下一杯裝滿冰塊的玻璃杯，有些冰塊會(huì)接觸到玻璃杯犁鹤，但是也有縫隙责肯。但是如果將玻璃杯裝滿水并且冰凍起來，界面就會(huì)被完全覆蓋舞轧，玻璃杯內(nèi)的冰塊與水之間就可以建立起牢固的聯(lián)系诬翩。在電池中利用同樣的概念就可以促進(jìn)離子在電池電極固體表面向電解質(zhì)高速率轉(zhuǎn)移使宽，而不需要可燃液體。”

該方案的關(guān)鍵在于引入特殊分子贫巴，在不損害電池其他功能的情況下厦嘹，在電化學(xué)電池內(nèi)引發(fā)聚合。如果電解質(zhì)是環(huán)醚炕婶，可設(shè)計(jì)引發(fā)劑谍椅，讓其撕裂環(huán)，從而產(chǎn)生結(jié)合在一起的反應(yīng)性單體鏈古话，以產(chǎn)生與醚的化學(xué)性質(zhì)基本相同的長(zhǎng)鏈狀分子雏吭。此類堅(jiān)固的聚合物在金屬界面處保持了緊密連接，猶如玻璃杯中的冰塊陪踩。

固態(tài)電解質(zhì)除了有助于提高電池的安全性外杖们，還有助于讓下一代電池能夠利用鋰和鋁等金屬作為陽(yáng)極，與當(dāng)今最先進(jìn)電池技術(shù)相比肩狂，可實(shí)現(xiàn)更大的能量存儲(chǔ)摘完。在此種情況下，固態(tài)電解質(zhì)可以防止金屬形成樹突傻谁，從而導(dǎo)致電池短路孝治、過熱和故障。盡管固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)明顯审磁，但是大規(guī)模量產(chǎn)遭受了阻礙谈飒。制造成本高，以前的設(shè)計(jì)導(dǎo)致的界面性能差态蒂，都造成了重大的技術(shù)障礙隅昌，此外，固態(tài)系統(tǒng)還能夠穩(wěn)定電池?zé)嶙兓嘌粒瑥亩馊ル姵乩鋮s的必要琼护。

據(jù)研究人員所說，生產(chǎn)新型聚合物電解質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)有望延長(zhǎng)高能量密度可充電金屬電池的循環(huán)壽命屁爵，提升充電能力菌熬。