Recientemente, el equipo liderado por el profesor Zhang Qiang del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Tsinghua logró un avance importante en la investigación de electrolitos poliméricos para baterías de litio, proporcionando nuevas ideas y soporte técnico para el desarrollo de baterías de litio de estado sólido de alta seguridad y alta densidad energética. Los resultados de la investigación se han publicado en línea en Nature.

Actualmente, las baterías de estado sólido enfrentan dos grandes desafíos en su aplicación práctica: primero, el contacto deficiente en la interfaz debido a la rigidez de los materiales en contacto "sólido-sólido"; segundo, la dificultad de los electrolitos para ser compatibles simultáneamente con cátodos de alto voltaje y ánodos altamente reductores en un amplio rango de voltaje.

Para abordar estos problemas, el equipo de Zhang Qiang propuso una nueva estrategia de diseño basada en una "estructura de solvación rica en aniones", desarrollando con éxito un nuevo electrolito de poliéter fluorado. Este electrolito, mediante la tecnología de polimerización in situ inducida por calor, mejora significativamente el contacto físico y la conductividad iónica en la interfaz de estado sólido, incrementando notablemente el rendimiento de alta tensión y la estabilidad interfacial de las baterías de litio.

Gracias al rendimiento optimizado de la interfaz, las baterías de polímero basadas en manganeso rico en litio ensambladas con este electrolito exhiben una serie de propiedades electroquímicas sobresalientes. Una batería de polímero de celda blanda de 8,96 Ah (amperios-hora) construida con este electrolito, bajo una presión externa de 1 MPa (megapascal), alcanzó una densidad energética revolucionaria de 604 Wh/kg, superando ampliamente a las baterías comerciales actuales.