大学生创新创业训练计划管理系统
2026年度大学生创新创业训练计划
基于填料取向策略构筑复合固态电解质实现高性能固态锂电池
创新训练项目
工学
材料类
一年半期
材料科学与工程学院
王文强
指导教师
主持国家自然科学基金青年项目（基于原位层层策略构筑一体化柔性超级电容器，22109045，30万元）、中国博士后科学基金站中特别资助（高性能柔性一体化锌离子电容器的构建，2022T150211，18万元）和面上项目（基于自修复聚氨酯弹性基体的柔性锌离子混合电容器的一体化构筑，2021M701191，8万元）
1. 研究方向和难点解决:
负责为项目团队提供研究方向的战略指导，特别关注研究设计的关键和难点部分，确保项目能够克服难题并保持正确的发展方向。
2. 学术观点指导:
利用所在课题组的研究经验，为项目团队提供前沿的学术见解和理论支持，帮助团队保持研究的先进性和创新性。
3. 实验资源支持:
依托学院实验室和课题组的资源，为项目团队提供必要的实验设备和技术支持，确保实验研究能够顺利进行。
本项目面向下一代高安全、高能量密度固态锂电池的开发需求，创新性地提出并实施“填料取向策略”来设计与构筑高性能复合固态电解质。传统复合电解质中填料随机分布，锂离子迁移路径曲折，导致离子电导率受限。本项目通过先进的材料制备工艺，实现对无机填料在聚合物基体中的空间定向排列，构筑出连续的锂离子快速传输通道，可显著提升电解质的室温离子电导率。同时，取向分布的填料能有效增强电解质的机械强度，抑制锂枝晶的生长，并改善电解质与电极之间的界面相容性。基于此策略开发的复合固态电解质，兼具高离子电导率、优异界面稳定性和高机械模量的特点，将其应用于固态锂电池，有望同时实现高的循环稳定性、优异的倍率性能和卓越的安全性能，为解决固态电池产业化面临的关键瓶颈问题提供了一条新颖有效的技术路径。