交絡ポリエチレン/ポリエチレン酸化物) 電解質を用いたリチウムデンドライトの増殖抑制: リチウム金属ポリマー電池の実用化のための新しいアプローチ

科学分野:

• 材料科学 材料科学とは
• 電気化学 電気化学について
• ポリマーサイエンスの科学

背景:

• 固体ポリマー電解質 (SPEs) は,リチウム金属ポリマー (LMP) バッテリーにおける安全性を高め,液体電解質と比較して低揮発性である.
• 現在のSPEは,室温での低イオン伝導性とリチウムデンドライト形成の課題に直面しており,LMP電池の商業化を妨げています.

研究 の 目的:

• 新しいクロスリンクされたポリエチレン/ポリエチレン酸化物 (SPE) を開発する.
• 高いイオン伝導性と,SPEsにおけるリチウムデンドライトの成長に対する強力な耐性を達成するために.
• SPEモジュールとデンドライト抑制の関係を調査する.

主な方法:

• 交絡されたポリエチレン/ポリエチレン酸化物) 固体ポリマー電解質の合成.
• 25°Cでのイオン伝導性の測定
• リチウムデンドライトの成長抵抗性の評価.
• 90°CでのSPEシェアモジュールの特性

主要な成果:

• 開発されたSPEは25°Cで高いイオン伝導率 (>1.0×10−4) S/cmを達成した.
• リチウムデンドライトの成長に対する顕著な抵抗性が観察されました.
• 低モジュールSPEs (G' ≈ 1.0 × 10(5) Pa 90 °C) は,以前の理論に反して,デンドライトの増殖を効果的に抑制しました.

結論:

• 新しいクロスリンクされたSPEは,より安全で効率的なLMPバッテリーのための有望なソリューションを提供します.
• 高いイオン伝導性とデンドライト耐性が同時に達成されました.
• LMP電池のSPEのデンドライト増殖を制御するために,高いシールモジュールは不可欠ではありません.