全固态有机电池与复合聚合物电解质和支柱[5]子阴极电池
Zhiqiang Zhu1, Meiling Hong, Dongsheng Guo
1Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry (Ministry of Education) and State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry, Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering, College of Chemistry, Nankai University , Tianjin 300071, China.
Journal of the American Chemical Society
|November 11, 2014
概括
研究人员使用有机支柱[5]子阴极开发了一种高容量的全固态电池. 这一进步提供了比传统的离子电池更好的储能潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 传统的离子电池 (LIB) 由于无机电极和液体电解质而面临着阴极容量的限制.
- 有机电极材料是实现下一代电池更高容量的有希望的替代品.
研究的目的:
- 为了制造和评估一个全固态电池,利用有机支柱[5]子阴极.
- 评估用于固态电池应用的新型复合聚合物电解质的性能.
主要方法:
- 一个全固态电池的制造,配有支柱[5]农有机阴极.
- 开发一种复合聚合物电解质 (CPE),其中包括聚甲酸盐 (PMA),聚乙烯糖醇 (PEG),LiClO4和3重%SiO2.
- 电化学表征包括离子导电量测量,电压分析和循环稳定性测试.
主要成果:
- 优化的CPE在室温下实现了0.26mS cm(-1) 的离子导电性.
- 支柱[5]基阴极的平均工作电压约为2.6V.
- 记录了418mAhg(-1) 的高初始容量,在0.2C的速度下50个周期后94.7%的容量保留.
- 稳定的循环性归因于酸/酸碳基团的可逆氧化还原反应.
结论:
- 开发的全固态电池显示了高容量的储能潜力.
- 有机阴极,特别是支柱[5],提供了一条可行的途径,以克服传统LIB的容量限制.
- 有机阴极和CPE的组合显示出未来高性能固态电池设备的前景.
