在由储存电能驱动的电动汽车领域，关键在于能够承受多个充电周期的充电电池。锂离子电池是该应用的典型代表。然而，由于能量存储容量的限制和其他相关挑战，焦点已转移到一种有趣的替代品，即双离子电池(DIB)。
双离子电池同时利用锂阳离子和反阴离子，提供类似于传统电池的高能量密度。这使得它们能够储存大量的能量。然而，由于阴离子较大，它们面临着一个障碍，会导致石墨阳极材料在充电和放电过程中膨胀和收缩，从而导致电池耐用性下降。
在最近的一项突破中，一个合作研究团队通过创新的聚合物粘合剂研究解决了双离子电池的耐用性问题。
这项研究的结果发表在《先进材料》上。
粘合剂在保护可充电电池内的各种化学物质方面发挥着关键作用。在这项研究中，研究小组引入了一种新型聚合物粘合剂，其中包含叠氮基团(N3-)和丙烯酸酯基团(C3H3O2)。
叠氮化物基团通过紫外线促进的化学反应与石墨形成牢固的共价键，确保石墨在膨胀和收缩过程中的结构完整性。同时，即使键被破坏，丙烯酸酯基团也能促进石墨和粘合剂之间的重新连接。
实验结果表明，配备新开发的粘合剂的双离子电池即使在经历超过3,500次充电循环后仍能保持卓越的性能。这些电池还表现出快速充电能力，仅需2分钟即可恢复约88%的原始容量。
这项研究的推动者SoojinPark教授解释说：“双离子电池不仅具有成本效益，而且还利用了地球丰富的石墨资源。这项研究将刺激双离子电池的进一步探索，从电动汽车扩展到各种领域。其他应用程序。”