新型复合固体电解质具有高离子导率

显著提高安全和更可互操作的接口特点,固态电解质(SSE)易燃相比,传统电解液挥发性使其成为一个有前途的候选人在下一代锂金属电池(lmb)(李)应用程序。

复合固体电解质(cse)结合无机固体电解质和固态聚合物电解质的优点使它们更可行的商业应用。

然而,只有少数的尝试取得了高压(> 4.3 V和李/李⁺)lmb出色的整体性能,这主要是由于很难获得中心电极与高离子电导率和良好的兼容性。

此外,相对耗时的制造工艺让其它解决铸造与有害有机溶剂,不太可能实现大规模商业化生产的实际需求。

崔教授共同最近开发出一种新的CSE(称为P (PDEM-D4) CSE)由一个星型siloxane-based电解质和LLZTO陶瓷填料。

P (PDEM-D4) cse是由简单的原位聚合电解质前驱溶液组成的聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯(PDEM), 2, 4, 6, 8-tetramethyl-2, 4, 6, 8-tetravinylcyclotetrasiloxane (D4),锂difluoro(草酸)硼酸(LiDFOB)和LLZTO粒子。欧洲杯猜球平台

聚合物骨干D4,作为一个组成部分,可以极大地增强聚合物链段运动的自由体积,从而提高离子电导率。作为一个李⁺载体,PDEM提供锂离子传输通道。LiDFOB,作为李来源,提供了李⁺和DFOB^{- - - - - -},以及参与电影结构的接口。

积极陶瓷填料,LLZTO不仅提高了聚合物基质的节段运动通过降低结晶度,增加聚合物的自由体积矩阵,允许更多的离子传输渠道建立,但它也充当阴离子受体,促进李盐的解离和增加免费锂离子浓度。

P (PDEM-D4) cse离子导率高(4.0×10⁻⁵,1.68×10⁻⁴和5.73×10⁻⁴S·厘米⁻¹在30°C,分别为60°C和100°C)。此外,由于一个兼容的固态电解质界面的形成,这个CSE可以刺激更多的制服,可逆的李电镀/剥离行为。

因此,发达CSE促进寿命4.4 V-class固态lmb基于LiCoO组成₂阴极,交付能力保留79.7%和99.74% 500次之后平均库仑效率0.5摄氏度。

期刊引用:

王,Q。等。(2022)一个原位生成的复合对高电压锂金属电池固态电解质。欧洲杯线上买球科学中国化学。doi.org/10.1007/s11426 - 022 - 1221 - 4。

来源:https://www.scichina.com/