陈忠伟/王新团队 Nano Energy:无塑化剂嵌段共聚物电解质助力超长寿命全固态锂金属电池
2022-06-18 来源:高分子科技
采用全固态电解质替代液体电解质是解决安全问题的根本途径。固态聚合物电解质(SPEs)可构建高安全性电化学储能系统,被认为是最有前途的液体电解质替代品之一。然而SPEs存在离子电导率低的特性;通常在SPEs中引入液体增塑剂可提升其离子电导率,但不可避免地导致SPEs机械强度恶化、锂枝晶不可控的生长等问题。因此,实现制备无塑化剂SPEs是目前固态电池研究领域的热点之一。
图1. 固态电解质电化学及动力行为
图2. 组装的固态电池锂金属侧表征
图3. 组装的全固态锂金属电池性能及袋式电池破坏性试验。
由Pebax与PEGDE组成的无塑化剂嵌段共聚物电解质组装的全固态锂金属电池表现出优异的综合性能,包括稳定的恢复性能、稳定是循环能力;组装的磷酸铁锂(LFP)全电池具有超长循环寿命、卓越容量保持能力(0.2 C,900 cycle容量保持99.3%;0.5 C,1350 cycle容量保持82%)、高库伦效率(99.9%);该固态电解质也可与三元锂正极材料相匹配,有望进一步提升其能量密度。此外,组装的袋式电池在弯曲、穿刺、剪切等苛刻情况下可保证电子时钟的稳定工作,证实了其在实际应用中的巨大潜力。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107499
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