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福州科技界关注牛津固态电解质突破

福州科研界关注:牛津大学突破固态电解质瓶颈,福建新能源产业迎来新契机

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据《科技日报》报道,英国牛津大学研究团队近日在固态离子传导领域取得关键进展。传统认知中,材料从液态转为固态时,分子排列趋于固定,离子迁移能力骤降;但该校科学家成功开发出一类名为“状态无关电解质”(SSIE)的新型有机材料,使离子在固态环境下仍能保持接近液态的高迁移自由度。相关成果已于18日发表于国际顶级期刊《科学》。

该材料核心是一种人工设计的有机离子分子:中心为扁平圆盘结构,外围接有长而柔韧的侧链,形似带绒毛的滚轮。其正电荷均匀分布于分子本体,显著削弱了与负离子间的静电束缚,从而为阴离子在柔性侧链构成的通道中穿行提供了充分空间。

在固态相下,这些分子自发堆叠成刚性柱状阵列,整体结构有序却不僵化——环绕柱体的柔性臂持续维持动态空隙,使负离子得以在室温固态中顺畅迁移,电导率衰减极小。实验显示,无论处于液态、液晶态还是完全固态,离子传输行为高度一致,且适配多种阴离子体系。

这一发现颠覆了“固化即限流”的传统范式,为构建兼具安全性、轻量化与高效率的下一代固态器件铺平道路。尤其对福州及福建全省正在加速布局的新能源电池、智能传感与电致变色玻璃等产业而言,该技术有望提供更易加工、来源可持续的有机替代方案。

相较于无机固态电解质,这类有机材料具备密度低、可弯曲、原料可源自生物质等优势。一种可行的产业化路径是:在略高于常温条件下以液态注入器件,待其充分浸润电极后降温固化,最终实现“高导电+高安全”的协同目标。

目前,牛津团队正着力优化材料的离子电导率与环境稳定性,并探索其在类脑计算与柔性电子等前沿领域的延伸应用。福建高校及宁德时代、星云股份等本地龙头企业亦开始密切关注该技术转化潜力。

(责编:刘橦洁、陈键)

福州科技界关注牛津固态电解质突破(图1)

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