離子傳輸對能量儲存、信號傳導和海水淡化至關重要,幾十年來,人們一直在探索聚合物作為固態電解質的方法,要么在極性聚合物中添加鹽,要么將離子束縛在骨架上,以創建不易燃、更堅固的系統。因此,需要新的設計范式來提高固體聚合物電解質的性能。近日,伊利諾伊大學Christopher M. Evans利用螺旋肽結構提高了固體電解質的電導率和穩定性。
本文要點:
1) 螺旋二級結構可以大大提高具有可移動陰離子的陽離子多肽的無溶劑聚合物電解質的電導率。較長的螺旋導致更高的電導率,而無規線圈肽則具有較低的電導率。
2) 螺旋的大偶極子隨著肽長度的增加而增加,導致更大的介電常數。螺旋的氫鍵也賦予了熱穩定性和電化學穩定性,同時在酸中溶解回單體。肽聚合物電解質為下一代離子傳輸材料的設計提供了一個有效平臺。
Yingying Chen et.al Helical peptide structure improves conductivity and stability of solid electrolytes Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01966-1
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01966-1