基于复合聚乙烯氧化物的固体电解质,具有连续和快速的离子输送通道,由高维的MIL-53 () 纳米纤维构成
Liyuan Wang1, Liyuan Xie1, Lingli Dong1
1Henan Engineering Research Center of Design and Recycle for Advanced Electrochemical Energy Storage Materials, School of Materials Science and Engineering, Henan Normal University, Xinxiang, Henan 453007, PR China.
Journal of colloid and interface science
|December 10, 2023
概括
新型金属有机框架纳米纤维增强复合体固体电解质,以提高离子电池的性能. 这些材料提供了更好的离子传输和稳定性,为先进的电池设计铺平了道路.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 复合固体电解质对于先进的离子电池至关重要.
- 金属有机框架 (MOFs) 为增强的离子传输提供可调节的结构.
- 改善固体电解质中的离子导电性和稳定性仍然是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 设计和合成用于复合固体电解质的新型MIL-53(Al) 纳米纤维 (MNF).
- 研究MNFs对基于聚乙烯氧化物 (PEO) 的电解质的离子传输特性的影响.
- 评估金属电池中基于MNF的电解质的性能.
主要方法:
- 修改的MIL-53 (((Al) 纳米纤维 (MNFs) 的水热协调合成.
- 制造MNF/多聚乙烯氧化物 (PEO) 复合体固体电解质 (MNFs@PEO).
- 电化学特征包括离子导电性,Li+转移数和电池循环性能.
主要成果:
- 优化的MNF表现出高表面积和多孔性,促进PEO塑化和Li+导电.
- 多种NF为离子提供了长距离的连续运输通路.
- 在60°C时,MNFs@PEO电解质实现了4.1 × 10^-4 S cm^-1的离子导电率和0.4的Li+转移数.
- 稳定的涂/剥离超过1000小时,抑制了树的生长.
- 在LiFePO4和LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2电池中表现出极好的循环稳定性.
结论:
- 基于MOF的新型纳米纤维显著提高了复合固体电解质中的离子运输.
- 设计的MNFs@PEO电解质显示出安全和高性能金属电池的巨大潜力.
- 这项工作为开发基于MOF的先进固体电解质提供了新的见解.
