可穿戴設備的應用對機械堅固的聚合物電解質的需求不斷增加。楊氏模量和斷裂能是描述電解質機械可靠性的重要參數。前者對于抑制充放電時的短路起著至關重要的作用,而后者則表示裂紋擴展的阻力。然而,高楊氏模量的聚合物電解質通常很脆。
在這項研究中,東京大學Kohzo Ito,Kei Hashimoto基于應變誘導結晶(SIC)和相分離,設計了一種堅韌的滑環固體聚合物電解質(SR-SPE),突破了剛度和韌性之間的這種權衡。
文章要點
1) SIC 使材料非常堅韌(斷裂能量為每立方米 80 至 100 兆焦耳)。聚合物中的相分離增強了剛度(楊氏模量,10 至 70 兆帕)。
2)相分離和 SIC 的綜合作用使 SR-SPE 堅韌且堅硬,而這些機制不會損害離子電導率。這種 SIC 策略可以與其他增韌機制相結合來設計堅韌的聚合物凝膠材料。
參考文獻
Kei Hashimoto, et al, Strain-induced crystallization and phase separation used for fabricating a tough and stiff slide-ring solid polymer electrolyte, Sci. Adv. 9 (47), eadi8505.
DOI: 10.1126/sciadv.adi8505
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi8505