新的固体电解质相间,以增强锂金属电池

来自宾夕法尼亚州最近,强调了开发可充电金属电池,其能量密度,安全性和性能提高的可能性。他们计划使用新开发的固体电解质相(SEI)来实现这一目标。

通过使用反应性聚合物复合材料来稳定锂金属阳极和电解质之间的电化学界面的反应性聚合物复合材料,从而稳定了高性能可充电锂金属电池。(图片来源:Donghai Wang)

随着对高能密度锂金属电池的需求不断增长(用于无人机,智能手机和电动汽车),SEI的稳定性确实是一个至关重要的问题,可以阻止其进步,因为在该表面上存在盐层battery’s lithium electrode has been observed to insulate it and conduct lithium ions.

该层非常重要,并且由电池中锂和电解质之间的反应自然形成。但这不是很好,这会导致很多问题

Donghai Wang,宾夕法尼亚州机械和化学工程教授。

SEI的降解背支持了树突的发展,这是锂金属电池的组成部分,最不了解。树突是从电池的锂电极生长的针状地层,它们会对安全性和性能产生负面影响。研究人员在自然材料欧洲杯足球竞彩3月11日Th,2019年。

这就是为什么锂金属电池持续不变的原因 - 相间增长,并且不稳定。在这个项目中,我们使用了聚合物复合材料来创建更好的SEI

Donghai Wang,宾夕法尼亚州机械和化学工程教授。

改进的SEI由化学博士生Yue Gao领导,是由氟化锂纳米颗粒,氧化石墨烯片和聚合物锂盐组成的反应性聚合物复合材料。欧洲杯猜球平台该电池组件的独特结构包含这些材料的薄层,在该地区,埃文·普格大学化学教授托马斯·E·马洛克(Thomas E. Mallouk)为他的知识做出了贡献。欧洲杯足球竞彩

实现稳定的锂界面所需的许多分子水平控制。Yue和Donghai设计的聚合物反应以使锂金属表面形成爪状键。它以被动的方式给出了锂表面所需的东西,以免与电解质中的分子反应。复合材料中的纳米片作为防止树突从锂金属形成的机械屏障

宾夕法尼亚州埃文·普格大学化学教授托马斯·E·马洛克(Thomas E. Mallouk)。

既采用工程设计和化学,则使用工程设计和化学,田间之间的关联协助该技术在原子量表下调节锂表面。

当我们设计电池时,我们不一定像化学家一样思考,一直到分子水平,但这就是我们在这里需要做的

宾夕法尼亚州埃文·普格大学化学教授托马斯·E·马洛克(Thomas E. Mallouk)。

反应性聚合物还能够降低制造成本和重量,从而进一步改善锂金属电池的前景。

使用更稳定的SEI,可以使电池的能量密度加倍,同时使其持续更长的时间并更安全

Donghai Wang,宾夕法尼亚州机械和化学工程教授。

这项研究代表了能源与环境学院(IEE)成员Wang开发的最新创新,以及著名的能源存储研究所的电池能源和存储技术(最佳)中心。

宾夕法尼亚州立大学的研究人员还为该项目做出了贡献:研究生Zheifei Yan;詹妮弗·格雷(Jennifer L. Gray),研究助理;Xin He,研究生;Daiwei Wang,研究生;Tianhang Chen,研究生;黄金黄金,博士后研究员;Yuguang C. Li,研究生;技术工作人员Haiying Wang;化学工程与材料科学与工程学教授Seong H. Kim。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这项研究得到了美国能源部和国家科学基金会的车辆技术办公室的财务支持。欧洲杯线上买球

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