Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Sư phạm Nam Trung Quốc vừa phát triển thành công một loại chất điện phân polymer thể rắn mới, giúp pin lithium kim loại hoạt động ổn định trên một phạm vi nhiệt độ cực rộng mà vẫn duy trì được hiệu suất điện áp cao. Nghiên cứu mang tính đột phá này đã được công bố chính thức trên tạp chí khoa học eScience Energy. Đây được xem là giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho các hệ thống lithium-ion thông thường nhờ việc thay thế các chất điện phân lỏng dễ cháy bằng vật liệu rắn an toàn hơn, đồng thời giải quyết triệt để các thách thức lâu đời của pin thể rắn như độ dẫn ion kém, tiếp xúc điện cực yếu và dễ phân hủy ở điện áp cao.
Để vượt qua những hạn chế này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế chất điện phân poly(tetrahydrofuran), viết tắt là poly(THF), được hình thành trực tiếp bên trong viên pin thông qua quy trình trùng hợp tại chỗ. Bắt đầu từ một tiền chất lỏng trước khi hóa rắn, vật liệu này dễ dàng đạt được sự tiếp xúc chặt chẽ với các điện cực của pin. Bằng cách thay thế monomer 1,3-dioxolane thông thường bằng tetrahydrofuran, độ ổn định oxy hóa đã được cải thiện rõ rệt, cho phép chất điện phân chịu được mức điện áp lên tới 4.9 volt. Tiếp đó, việc đưa ethylene glycol diglycidyl ether làm chất liên kết ngang đã tạo ra cấu trúc ba chiều, bổ sung các lộ trình di chuyển cho ion lithium và nâng độ dẫn ion lên 3,3 mS/cm ở nhiệt độ phòng mà không làm ảnh hưởng đến độ ổn định điện áp.
