接口塑化策略使长周期寿命的固态金属电池成为可能
Zhihao Zhang1, Ming Zhang1, Jintian Wu1
1School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, Sichuan, 611731, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 23, 2023
概括
本研究介绍了一种使用succinonitrile (SN) 在基于聚烯烯 (PAN) 的复合聚合物电解质 (CPE) 中用于固态电池 (SSB) 的界面塑化策略. 这提高了离子导电性和稳定性,使长寿命电池循环.
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 (SSB) 面临着有限的离子导电性和不稳定的接口的挑战,原因是固体与固体之间的接触不佳.
- 开发稳定和导电的接口对于推进SSB技术至关重要.
研究的目的:
- 为SSB中的复合聚合物电解质 (CPE) 提出一个界面塑化策略.
- 为了提高SSB中的离子导电性,接口稳定性和树抑制.
主要方法:
- 在基于聚烯 (PAN) 的CPE接口中引入基于苏奇尼尼特 (SN) 的塑料固化剂.
- 在CPE中创建渐变模块结构,以使表面塑性化,同时保持内部模块.
- 在Li-Li对称电池和全电池 (LiFePO4-Li和LiCoO2-Li) 中,描述改性CPE (SF-CPE) 的电化学性能.
主要成果:
- 苏奇尼尼特 (SN) 在接口上塑化聚烯 (PAN),降低晶度并增加无形区域,以增强Li + 运输.
- 梯度模块结构确保了密切的界面接触,并抑制了树的生长.
- 表面塑化CPE (SF-CPE) 实现了高离子导电率 (4.8 × 10^-4 S cm^-1) 和Li+转移数 (0.61).
- 在Li-Li对称细胞 (1000小时) 和全细胞 (LiFePO4-Li:1000个循环后86.1%的保留) 中表现出极好的循环稳定性.
结论:
- 接口塑化策略通过提高离子导电性和接口稳定性,有效地解决了SSB的局限性.
- 开发的SF-CPE为制造长寿命和高性能固态电池提供了一个有前途的途径.
