La supresión del crecimiento de la dendrita de litio utilizando electrolitos de polietileno/poli (óxido de etileno)...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La electroquímica es electroquímica.
• La ciencia de los polímeros es la ciencia de los polímeros.

Sus antecedentes:

• Los electrolitos de polímero sólido (SPEs) mejoran la seguridad en las baterías de polímero de litio-metal (LMP) debido a su baja volatilidad en comparación con los electrolitos líquidos.
• Los SPE actuales se enfrentan a desafíos con baja conductividad iónica a temperatura ambiente y formación de dendrita de litio, lo que dificulta la comercialización de la batería LMP.

Objetivo del estudio:

• Para desarrollar un nuevo polietileno/poli (óxido de etileno) reticulado novedoso SPE.
• Para lograr una alta conductividad iónica y una robusta resistencia al crecimiento de la dendrita de litio en SPEs.
• Para investigar la relación entre el módulo de SPE y la supresión de la dendrita.

Principales métodos:

• Síntesis de un electrolito de polímero sólido de polietileno / poli (óxido de etileno) reticulado.
• Medición de la conductividad iónica a 25 °C.
• Evaluación de la resistencia al crecimiento de la dendrita de litio.
• Caracterización del módulo de cizallamiento SPE a 90 °C.

Principales resultados:

• El SPE desarrollado logró una alta conductividad iónica (>1,0 × 10−4) S/cm a 25 °C).
• Se observó una notable resistencia al crecimiento de la dendrita de litio.
• Las SPEs de bajo módulo (G' ≈ 1.0 × 10(5) Pa a 90 °C) suprimieron efectivamente la proliferación de dendritas, lo que contradice las teorías anteriores.

Conclusiones:

• El novedoso SPE enlazado ofrece una solución prometedora para baterías LMP más seguras y eficientes.
• La alta conductividad iónica y la resistencia a la dendrita se lograron con éxito simultáneamente.
• Un alto módulo de cizallamiento no es esencial para controlar el crecimiento de dendritas en SPEs para baterías LMP.