在国家空间技术战略加速推进的背景下，空间电源作为航天装备的核心支撑，其安全性、高效性与柔性化已成为制约深空探索的关键瓶颈。近日，西京学院电子信息学院新能源材料与器件专业鲁佳乐同学主持的“新型咪唑基聚离子液体电解质的设计合成及在空间储能电源中的应用”项目，成功入选国家级大学生创新训练计划，为破解空间储能电源技术难题提供了全新解决方案。

当前，空间储能领域主流的锂离子电池普遍采用液态有机碳酸酯电解质，存在易挥发、易燃、锂枝晶生长等安全隐患，且在空间极端环境下稳定性不足，严重限制了其在卫星、空间站等高端装备中的应用。国际上虽已开展离子液体电解质研究，但在结构与导电性能的构效关系、空间环境适应性等方面仍存在技术空白。

针对这一行业痛点，鲁佳乐团队联合王星儒、宁俊杰、康佩怡三位同学，在牛辉哲副教授与何烨明工程师的指导下，提出了创新性的技术路径：以可聚合乙烯基咪唑衍生物为核心，构建三维凝胶网络结构，合成新型咪唑基聚离子液体凝胶固态电解质。该设计兼具液体电解质的高导电性与固态电解质的安全稳定性，离子电导率预计可达10⁻³S/cm以上，电化学窗口宽于4.5V，热分解温度超200℃，可在-20℃至200℃宽温域稳定运行，有效抑制锂枝晶生长，且分解产物无毒环保，完全适配空间环境的严苛要求。

“团队前期已成功制备多组离子液体基凝胶电解质，其25℃下离子电导率超1.0mS/cm，氧化稳定性优于4.5Vvs.Li⁺/Li，为项目奠定了坚实基础。”项目负责人鲁佳乐介绍。依托陕西省液晶聚合物智能显示重点实验室的专业设备，以及与西北工业大学相关实验室的合作资源，团队已具备开展电解质合成、结构表征及全固态电池测试的全方位条件。

据悉，项目实施周期为2025年5月至2026年5月，将分阶段完成可聚合离子液体合成、凝胶电解质制备、空间锂离子电池组装及性能优化。预期将合成高性能聚合离子液体凝胶电解质材料，发表高水平学术论文，申请实用新型专利1项，并力争在国家级大学生创新大赛中取得突破。

该项目紧扣国家空间技术发展战略，创新点突出：首次将可聚合咪唑基离子液体凝胶应用于空间储能电源，实现安全、高效、柔性的性能突破；通过空间环境模拟测试，提升产品实际应用适配性。项目的实施不仅有望填补空间固态电解质技术空白，助力我国抢占空间能源技术制高点，也充分展现了西京学院本科生在前沿科技领域的创新潜力与实践能力。

西京学院始终聚焦新能源、新材料等国家战略新兴产业，通过完善的实验室平台、“双导师”指导机制及大学生创新训练计划，持续培养学生的科研创新能力，助力学生在航天储能这一高端领域实现从理论到实践的跨越。

(供稿：西京学院 鲁佳乐 王星儒 康佩怡 宁俊杰)

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