干燥处理的聚合物电解质用于固体制造电池
Jiying Yang1, Zhang Cao2, Yuwei Chen1
1Key Laboratory of Rubber-Plastics, Ministry of Education/Shandong Provincial Key Laboratory of Rubber-Plastics, Qingdao University of Science & Technology, Qingdao City 266042, People's Republic of China.
使用纤维素纳米晶体和聚烯烯的新型固体聚合物电解质 (SPE) 为先进的固态电池提供了快速的离子运输和机械稳定性.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 固态电池需要具有快速离子传输,良好的界面兼容性和机械强度的电解质.
- 当前的固态电解质在满足这些组合的操作要求方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发一种具有3D网络结构的新型固体聚合物电解质 (SPE).
- 为了增强固态电池应用的离子导电性和机械稳定性.
主要方法:
- 一个3D网络SPE使用细胞质纳米晶体 (CNCs) 和多烯 (PAN) 的现场移植聚合物合成.
- 使用干燥加工方法,使用最小的溶剂.
- SPE的特点是离子导电性,机械性能和界面兼容性.
主要成果:
- 开发的SPE展示了一个3D网络结构,具有出色的机械稳定性 (9.5MPa抗拉强度) 和低密度 (1.2gcm-3).
- 在18°C时达到3.9×10−4S cm−1的高离子导电性和高离子迁移数 (Li=0.8).
- 有效的+运输路径是由CNC上的功能组和CNC和PAN之间的双极-双极相互作用促进的.
结论:
- 在3D网络中,硬CNC和软PAN的组合为高性能固体聚合物电解质提供了一个有前途的战略.
- 开发的SPE由于其增强的离子导电性和机械性能,显示出在固态电池中使用的潜力.
- 与LiFePO4阴极实现了紧密形成的接口,进一步提高了电池性能.
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